1 курс (энергетики) / защита работы 3 / Защита Р-14
.pdf
Защита. Растворы. Билет 14.
Задача 1
СЭ(HCl) = 0,005 моль/л
Молярная концентрация раствора:
CM(р–ра HCl) = CН(р–ра HCl) · fЭ(HCl) = 0,005 моль-экв/л · 1 = 0,005 моль/л
(fЭ – фактор эквивалентности, который для кислоты равный отношению единицы к количеству катионов H+).
HCl – сильный электролит, всё вещество распалось на ионы.
Концентрации ионов в растворе:
HCl H Cl
0,005 0,005 0,005 (моль/л)
Ионная сила раствора HCl:
I 12 CH zH2 CCl zCl2 12 0,005моль/л 12 0,005моль/л ( 1)2 0,005моль/л
Из таблицы средних коэффициентов активности ионов возьмем коэффициент активности ионов H+
при I = 0,005 моль/л: H 0,95
Активность ионов H+ и pH:
aH |
|
CH H |
0,005 моль/л 0,95 0,00475моль/л |
|||||||||||||||||||||
pH lg aH lg 0,00475 2,32 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
В раствор добавляют 0,08 моль/л KClO4 |
|
|
||||||||||||||||||||||
Концентрации новых ионов в растворе: |
|
|
||||||||||||||||||||||
KClO K ClO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
4 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
0,08 |
0,08 |
|
0,08 (моль/л) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Ионная сила полученного раствора: |
|
|
||||||||||||||||||||||
I |
1 |
|
CH zH2 |
CCl zCl2 |
CK zK2 |
CClO zClO2 |
|
|||||||||||||||||
2 |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
4 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
1 |
0, 005моль/л 12 |
|
0, 005моль/л ( 1)2 0, 08моль/л 12 0, 08моль/л ( 1)2 0, 085моль/л |
||||||||||||||||||||
2 |
||||||||||||||||||||||||
Рассчитаем коэффициент активности ионов H+: |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lg 0,51z2 |
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
lg H |
0,51 12 |
|
|
|
|
0, 085 |
|
|
0,115 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
0, 085 |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
H |
|
10 0,115 0, 77 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Активность ионов H+ и pH полученного раствора: |
||||||||||||||||||||||||
aH |
|
CH H |
0,005 моль/л 0,77 0,00385моль/л |
|||||||||||||||||||||
pH lg aH |
lg 0,00385 2, 41 |
|
|
|
||||||||||||||||||||
Изменение pH: pH pH pH 2, 41 2,32 0,09 (pH увеличился на 0,09 при добавлении KClO4)
Задача 2
HClO – слабый электролит КД = 5∙10–8 моль/л
Если pH = 5, то концентрация катионов H+: [H+] = 10–pH = 10–5 моль/л
Пусть концентрация раствора равна С моль/л, тогда концентрации веществ и ионов будут:
HClO |
ClO H |
|
С 10 5 |
10 5 |
10 5 (моль/л) |
Выражение константы диссоциации:
|
|
H |
ClO |
||
K Д |
|
|
|
|
|
|
HClO |
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Подставляем значения и находим концентрацию раствора:
5 10 8 10 5 10 5
С 10 5
5 10 8 С 10 5 10 10
С 2, 01 10 3 моль/л
Задача 3
BaSO |
Ba2 SO2 |
4 |
4 |
Выражение и значение произведения растворимости BaSO4:
ПР = aBa2 aSO42 = 1,08∙10-10
Растворимость малорастворимого электролита (концентрация насыщенного раствора электролита)
выражается формулой:
CP ( Аn Bm ) n m |
|
|
ПР |
|
||
|
|
|
|
|
||
( m |
)n ( |
B |
n- )m nn mm |
|
||
|
|
A |
|
|
|
|
Рассчитаем растворимость BaSO4 в чистой воде (коэффициенты активности ионов примем за 1, так как их концентрация крайне мала).
|
|
ПР |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
1, 08 10 10 1, 04 10 5 моль/л |
||||
C |
(BaSO ) 1 1 |
|
|
ПР |
||||||
11 11 |
||||||||||
P |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
||
Рассчитаем растворимость BaSO4, выраженную в г/л, а затем объем воды, в котором можно растворить 1 г BaSO4.
P C |
P |
(BaSO ) M (BaSO ) 1, 04 10 5 моль/л 233г/моль 2, 42 10 3 г/л |
|||||
|
4 |
|
4 |
|
|
||
V (H2O) |
m(BaSO4 ) |
|
1г |
|
413, 2л |
||
P |
2, 42 10 3 |
|
|||||
|
|
|
|
г/л |
|||