527

Обработка результатов вычислений

1.Все опытные, вычисленные и теоретические данные занести в таблицу.

Таблица

Результаты исследований

Продолжение таблицы

2.Оценить точность определения опытных значений Х (R, μ, Hºсгор, Ср и tкрит) по отношению к их теоретическим значениям (приложение к УИРС, табл. 4).

Относительную погрешность вычислить по формуле:

3.Сделать краткие и четкие выводы о полярности и структуре молекулы.

21

Контрольные задачи

1. Вычислить мольную поляризацию вещества формулы C2H4ClBr и значения ее составляющих – атомной (РА), электронной (РЭ) и ориентационной (Рор) поляризаций, если дипольный момент молекулы (при 405 К) равен 1,19 D;

РЭ + РА= 29,9 см3/моль;

Ре = ∑ RD.

2. Используя данные показателя преломления (nD20) и плотности (приложение к УИРС, табл. 1), атомные рефракции атомов С и Н и химических связей вычислить атомные рефракции гетероатомов O, Br, Cl или N. Сравнить вычисленные значения с табличными.

22

3. Установить структурную формулу вещества, рассчитать мольную поляризацию (Роб), мольную рефракцию (RM) дипольный момент вещества, используя данные показателей преломления (nD20), диэлектрической проницаемости (ε) и плотности вещества (ρ) при 20 ºС. Определить характер химических связей.

23

Приложение к УИРС

Таблица 2

Коэффициенты для расчета термодинамических констант органических соединений: теплового эффекта сгорания 1 моля вещества ( Нºсгор), мольной теплоемкости (Ср) и критической температуры (tкрит)

24

Таблица 3 Средние дипольные моменты органических соединений

25

Таблица 4

Теоретические значения физических и термодинамических констант некоторых органических соединений

26

Тема II. СВОЙСТВА РАСТВОРОВ

Контрольные вопросы по теме:

1. В чем сущность сольватной теории растворов Д.И. Менделеева?

Диаграмма состояния воды. Тройная точка.

2.Почему температура замерзания растворов ниже температуры замерзания растворителя?

3.Что такое осмос и осмотическое давление?

4.В чем сущность криоскопического метода исследования? Использование его в селекционной работе.

5.Почему в растворах электролитов наблюдаются отклонения от законов Вант-Гоффа и Рауля? Изотонический коэффициент.

6.Как связаны между собой концентрация водородных ионов и водородный показатель?

7.Сильные и слабые электролиты. Константа и степень диссоциации.

8.Активность. Коэффициент активности. Почему активность иона ниже его аналитической концентрации? В каких условиях эти величины равны?

9.Ионная сила раствора. Определение коэффициента активности.

10.Закон разведения. Влияние концентрации электролита на степень его диссоциации.

11.Аналитическая (общая), активная и потенциальная кислотность, рН, рОН.

12.Типы буферных систем (по составу). Механизм буферного действия.

13.Буферная емкость по кислоте и по щелочи.

27

14.Влияние выпаривания и разбавления на буферную емкость.

15.Показать механизм буферного действия при добавлении небольших количеств сильной кислоты и сильной щелочи к буферному раствору:

1) ацетатному буферу,

2) аммиачному буферу,

3) бикарбонатному буферу,

4) фосфатному буферу,

5) белковому буферу, Уметь записывать уравнения реакций в ионной и

молекулярной форме.

16.Концентрация какого компонента буферного раствора изменяется при прибавлении к нему небольшого количества НС1, NaOH?

1) фосфатного,

2) бикарбонатного,

3) ацетатного.

17.В каком растворе выше рH: NH4OH или смеси NH4OH (той же концентрации) и NH4Cl? Ответ подтвердить расчетом.

28

Лабораторная работа № 2

Определение температуры замерзания растворов

Цель работы: изучить влияние растворѐнного вещества на температуру замерзания раствора.

Оборудование: 2 химических стакана ѐмкостью 300 мл, термометр.

Реактивы: лед, вода, глюкоза.

Порядок выполнения работы

Опыт 1. В двух стаканах ѐмкостью 300 мл приготовить 150 мл смеси из мелко истолчѐнного льда и воды (лѐд должен быть в избытке). Измерить и записать температуру приготовленной смеси. Далее прибавить в один стакан воды комнатной температуры (сохраняя избыток льда), в другой – льда, измерить температуру после перемешивания смесей, записать и объяснить результаты.

Добавить в один из стаканов с опущенным в него термометром порошок глюкозы комнатной температуры и перемешать. Как при этом изменятся показания термометра? Каковы причины изменения температуры? Сформулировать выводы.

Опыт 2. Определить, как изменяется температура воды при добавлении в неѐ глюкозы. Определить знак теплового эффекта растворения глюкозы в воде.

Теоретическая задача. Рассчитать температуру замерзания и кипения раствора, содержащего 100 г глюкозы

29

в 200 мл воды, используя математическое выражение второго закона Рауля:

где tз – понижение температуры замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем;

tк – повышение температуры кипения раствора по сравнению с чистым растворителем;

Ккр – криоскопическая постоянная растворителя (прил.,табл. 1);

Кэб – эбуллиоскопическая постоянная растворителя (прил.,табл. 2)

Сm – моляльная концентрация растворѐнного вещества, то есть число молей растворѐнного вещества в 1000 г растворителя:

(3)

где n – число молей растворѐнного вещества, равное Mg ;

g – вес растворѐнного вещества в граммах; W – вес растворителя в граммах ;

М – молекулярный вес растворѐнного вещества.

Обработка экспериментальных данных

1.Сделать выводы на основании опытов.

2.Привести решение теоретической задачи.

30