Контрольные задания № 36-40

Какова связь между константой равновесия и свободной энергией (изобарно-изотермическим потенциалом)? Найдите константу равновесия (К_р) при стандартной температуре по данным таблицы.

№ задачи	Реакция	∆Н0298, кДж/моль	∆S0298, Дж/K·моль
36	N2 + 3 H2 2 NH3	– 92.45	– 198.45
37	2 NO2 N2O4	58.07	– 176.14
38	2 H2 + O2 2 H2O	483.04	– 88.76
39	S + O2 SO2	– 292.90	25.15
40	CO2 + H2 CO + H2O	– 2.85	– 76.68

Пример: Найдите константу равновесия (К_р) при стандартной температуре по данным таблицы.

№ задачи	Реакция	∆Н0298, кДж/моль	∆S0298, Дж/K·моль
36	C2H2 + 2 H2 C2H6	– 324.20	– 10.22

Ответ:

1) Связь между константой равновесия в стандартных условиях и стандартным изобарно-изотермическим потенциалом реакции выражается уравнением:

2) Рассчитаем изменение стандартного изобарно-изотермического потенциала по данным значениям изменений энтальпии и энтропии нашей реакции:

₂₉₈ = – 342.20 ∙10³Дж/моль – 298 К·(–10.22 Дж /К∙моль) =

= – 327.245 кДж/моль

3) Из первого уравнения найдем константу равновесия:

5. Растворы неэлектролитов. Контрольные задания №41-45

Что называется осмосом? Каков его механизм? Сформулируйте закон Вант-Гоффа и приведите его математическое выражение. Каково биологическое значение осмоса? По данным таблицы, используя для расчетов уравнение Вант-Гоффа, вычислите осмотическое давление раствора.

№ задачи	Раствор	Масса растворенного вещества, г	Объем Раствора, мл	Температура, ºС
41	вода/глицерин H2O/C3H8O3	0,92	100	20
42	вода/глюкоза H2O/C6H12O6	1,8	500	25
43	вода/мочевина H2O/(NH2)2 CO	6	1000	30
44	вода/сахароза H2O/C12H22O11	6,84	200	15
45	вода/этанол H2O/C2H5OH	0,46	500	10

Пример: по данным таблицы, используя для расчетов уравнение Вант-Гоффа, вычислите осмотическое давление раствора:

№ задачи	Раствор	Масса растворенного вещества, г	Объем раствора, мл	Температура, ºС
1	вода/фруктоза H2O/C6H12O6	1,8	100	12

Ответ:

1) По закону Вант-Гоффа осмотическое давление раствора рассчитывается как:

,

где С_м – молярная концентрация раствора, моль/л;

R – универсальная газовая постоянная 8,31 Дж/К·моль;

Т – температура, К.

2) Найдем молярную концентрацию данного раствора фруктозы:

,

где m (в-ва) – масса растворенного вещества (фруктозы), г;

М(в-ва) – молярная масса растворенного вещества (фруктозы), г/моль;

V(р-ра) – объем раствора, л.

По условию: растворенное вещество – фруктоза – моносахарид формулы С₆Н₁₂О₆, ее молярная масса равна:

М (С₆Н₁₂О₆) = 12 ∙ 6 + 1 ∙ 12 + 16 ∙ 6 = 180 г/моль;

объем раствора 100 мл = 0,1 л, тогда

,

3) Рассчитаем осмотическое давление раствора фруктозы при 12ºС

(Т = 12ºС + 273 = 285 К):

,