Приклади розв’язання задач - Студопедія

Приклад 1.Розрахуйте склад розчину бензол-толуол, який при нормальному тиску кипить при температурі 100 0 С, а також склад пари, що утворюється. Розчин вважайте ідеальним. Тиск пара чистих бензолу і толуолу при 100 0 З рівні 1350 Торр і 556 Торр відповідно.

Рішення: Мольну частку бензолу в розчині знаходимо за законом Рауля (21):

760 = 556 + (1350-556) х1, звідки х1 = 0,257.

Мольна частка толуолу у розчині дорівнює х2 = 1-х1 = 0,743.

Мольну частку бензолу в газовій фазі знаходимо за законом Дальтона (18):

Відповідно мольна частка толуолу в парі:

Молільні об'єми CCl4 і C6H6 дорівнюють 0,09719 і 0,08927 л/моль відповідно, а їх парціальні мольні об'єми в еквімолярному розчині дорівнюють 0,10010 та 0,10640 л/моль. Розрахуйте мольний об'єм еквімолярного розчину та зміну об'єму при змішуванні.

Рішення: Об'єм 1 молячи розчину визначимо за формулою (36):

Vm = 0,5 · 0,10010 + 0,5 · 0,10640 = 0,10325 (л/моль).

Об'єм до змішування: V0 = 0,5 0,09719 + 0,5 0,089274 = 0,09323 (л/моль).

∆V mix = Vm - V0 = 0,01002 (л/моль) – спостерігається збільшення обсягу розчину при змішуванні, тобто позитивні відхилення від закону Рауля.

Розрахуйте розчинність вісмуту в кадмії при 150 і 200 0 С. Ентальпія плавлення вісмуту за температури плавлення (273 0 С) дорівнює 10,5 кДж/моль і не залежить від температури. Вважайте, що утворюється ідеальний розчин.

Рішення: Скористайтеся формулою (51):

при 150 0

при 2000С.

Розчинність збільшується з температурою, що притаманно ендотермічного процесу.

Розчин 20 г гемоглобіну в 1 л води має осмотичний тиск 7,52 10 -3 атм при 25 0 С. Визначте молярну масугемоглобіну.

Рішення: У рівнянні (47) виразимо молярну концентрацію як С=m/MV (m – маса гемоглобіну в розчині, а М – його молекулярна маса), отримаємо .

Зверніть особливу увагу на відповідність розмірності всіх величин у формулі (47). При використанні величини R= 8,314 слід висловити осмотичний тиск Па, а молярну концентрацію в .

Проба нелетючої жирної кислоти із загальною формулою CnH2n-3COOH масою 1,263 г розчинена 500 г CCl4. Температура кипіння розчину склала 76,804 0 С. Визначте, яка кислота була досліджена, якщо Ткіп (СС14) = 76,76 0 С, а ебуліоскопічна постійна 4,88.

Рішення: За формулою (46) .

Індекс n знаходимо, вирішуючи рівняння: 12n + 1(2n-3) + 12 + 2∙16 +1 = 280, звідки n = 17. Досліджено лінолеву кислоту C17H31COOH (вітамін F).

Тиск пари води при 273 До дорівнює 610,48 Па, а тиск пари 10% розчину NaNO3 589,28 Па. Визначте активність, коефіцієнт активності та хімічний потенціал води у розчині.

Рішення: активність розчинника в неідеальному розчині можна розрахувати за законом Рауля, а коефіцієнт активності із співвідношення.

Мольна частка води у розчині, тоді.

Хімічний потенціал води у реальному розчині: .

Варіанти завдань самостійної роботи на тему «Розчини»

№ в-таЗавдання
1. Розрахуйте активність та коефіцієнт активності води в розчині, що утворюється при розчиненні 0,122 кг нелетючої речовини (М=241 г/моль) у 0,920 кг води при 293 К, якщо відомо, що тиск пари чистої води дорівнює 0,02308 атм, а над розчином – 0,02239 атм. 2. При розподілі фенолу між водою та бензолом отримані такі дані (моль/л):
в H2O0,03160,1230,3270,750
у C6H60,0770,1590,2530,390

Обчисліть константу розподілу К та показник ступеня n у формулі, що описує закон розподілу.

1. Щільність 50% (за масою) розчину етанолу у воді при 25 0 С дорівнює 0,914 г/см 3 . Розрахуйте парціальний мольний об'єм етанолу в розчині, якщо парціальний мольний об'єм води 17,4 см 3 /моль 2. При розподілі оцтової кислоти між тетрахлоридом вуглецю та водою були отримані такі концентрації (кг/м 3 ):

в H2O48,754,276,493,0107,0в CCl42,923,637,2510,714,1

Оцтова кислота у водяному розчині має нормальну молекулярну масу. Визначте молекулярну масу кислоти у розчині CCl4 та коефіцієнт розподілу До.

Розрахуйте графічно середнє значення постійної Генрі.

1. Визначте відсотковий склад та молекулярну масу вуглеводню на підставі наступних даних: з 0,2 г речовини утворюється 0,687 г CO2 та 0,1125 г H2O; температура замерзання розчину, що містить 0,0925 г речовини 0,01 кг бензолу, нижче температури замерзання бензолу на 0,354 0 . Кріоскопічна стала бензолу 5,16. 2. Обчисліть коефіцієнт активності брому в розчині вуглецю тетрахлориду, парціальний тиск брому над яким відповідає 10,27 мм рт. ст. Мольна частка брому в розчині 0,025, а тиск пари чистого брому 213 мм рт. ст. За стандартний стан брому прийміть чистий бром.1. При 288 К водний розчин янтарної кислоти, що містить 12,1 г/л кислоти, знаходиться врівноваги з ефірним розчином, що містить 2,2 г/л кислоти. Якою є концентрація ефірного розчину бурштинової кислоти, рівноважного з водним розчином, що містить 4,84 г/л кислоти. Бурштинова кислота має нормальну молекулярну масу і у воді, і ефірі. 2. Бензол та толуол утворюють практично ідеальний розчин. Температура кипіння чистого бензолу дорівнює 80,1 0 С. Розрахуйте різницю хімічних потенціалів бензолу в розчині та в чистому вигляді при температурі кипіння та хбензолу = 0,30. Чому дорівнював би тиск пари бензолу над реальним розчином, якби коефіцієнт активності бензолу становив 0,93?1. Якщо 1,046 г кадмію розчинити в 25,23 г ртуті, то тиск пари амальгами, що утворюється, при 305,2 К складе 0,92 від тиску чистої ртуті. Визначте активність та коефіцієнт активності (мол. частки) ртуті в амальгамі. 2. Температура кипіння бензолу 353,36 К, його молярна теплота випаровування за температури кипіння 30795 Дж/моль. Визначте ебуліоскопічну константу бензолу.1. Хлорид ртуті Hg2Cl2 розподіляється між бензолом і водою, при 298 К отримані такі концентрації (моль/л):

у C6H60,0001550,0003100,0006180,005240,0210в H2O0,0018450,003690,007380,06480,2866

Розрахуйте активність солі у водному розчині при концентрації 0,2866 моль/л, якщо її розчин у бензолі залишається ідеальним до С=0,03 моль/л.

2. Визначте відсоткову концентрацію водного розчину гліцерину, якщо тиск пари цього розчину дорівнює тиску пари розчину, що містить 0,0089 кг NaNO3 в 1 кг води. Ступінь дисоціації солі у розчині 64,9 %.

Чи не знайшли те, що шукали?Скористайтеся пошуком: