Неорганическая химия / Физическая химия / Химия. Сборники задач / Общая химия задачи с медико-биологической направленностью учебное пособие (Т. Н. Литвинова)

Параметр

Обозначение,

Смысловое значение

единицы измерения

pH раство-

ðÍ = 7 – 1/2pKb –

При гидролизе по ка-

ðà ñîëè,

–1/2lgcñîëè

тиону в растворе воз-

гидроли-

растает концентрация

зующейся

ионов водорода и рН

по катиону

водного раствора таких

солей всегда < 7

pH раство-

pH=

При гидролизе по

ðà ñîëè,

= 7 + 1/2pKa + 1/2lgcñîëè

аниону в растворе воз-

гидроли-

растает концентрация

зующейся

ионов ОН– и рН водно-

по аниону

го раствора таких солей

всегда > 7

ðÍ â ðàñ-

ðÍ =1/2ðK1ÍÀ + 1/2ðK2ÍÀ

Для расчета рK гидро-

творах кис-

лизующихся солей

лых солей

ðÍ =1/2ðK2ÍÀ + 1/2ðK3ÍÀ

многоосновных кислот

учитываются констан-

ты диссоциации по

ступеням

рН кислот-

ðÍ= ðKà+

Кислотный буферный

ной буфер-

àêö.Í+

раствор содержит сла-

+ lg

=

ной систе-

донор Н+

бую кислоту (донор

ìû

[

]

протона) и соль этой

ñîëü

= pKa + lg

[кислота]

кислоты (акцептор

протона)

рН основ-

[

]

Основный буферный

pH =14 −pKb

−lg

ñîëü

ной буфер-

[

]

раствор содержит сла-

основание

íîé

ðÍ =14 – ðKâ +

бое основание (акцеп-

системы

тор протона) и соль

[

]

lg

основ-е

этого основания (донор

сопряж. к-та

]

[

протона)

Буферная

c

1/ z

ê-òû )

V

Число моль-

емкость

Bà =

(

ê-òû

эквивалентов сильной

∆pH

Váóô. ð-ðà

по кислоте

кислоты, которое нуж-

но добавить к 1 литру

буферного раствора,

чтобы изменить вели-

чину рН на единицу

МОДУЛЬ «УЧЕНИЕ О РАСТВОРАХ....»

Параметр

Обозначение,

Смысловое значение

единицы измерения

Буферная

c 1

/ z

ùåë )

V

Число моль-эквива-

емкость по

Bà

=

(

ùåë

лентов щелочи, кото-

∆pH

Váóô. ð-ðà

основанию

рое нужно добавить к

1 литру буферного рас-

твора, чтобы изменить

величину рН на еди-

H

I

íèöó

Насыщен-

υраствор

= υкристалл

Термодинамически

íûé ðàñ-

устойчивая равновес-

òâîð

ная система, характе-

ризующаяся равенст-

вом скоростей раство-

рения и кристаллиза-

H

I

öèè

Ненасы-

υраствор

> υкристалл

Термодинамически

щенный

устойчивая неравно-

раствор

весная система, в кото-

рой концентрация ве-

щества меньше, чем в

H

I

насыщенном растворе

Пересы-

υраствор

< υкристалл

Термодинамически

щенный

неустойчивая псевдо-

раствор

равновесная система, в

которой концентрация

вещества больше, чем в

насыщенном растворе

Константа

KtnAnm(òâ)

Произведение концен-

раствори-

растворение→

траций ионов малорас-

мости

←

творимого электролита

кристаллизация

(произведе-

nKtm+(ð-ð) + mAnn–(ð-ð)

в его насыщенном рас-

ние раство-

[Kt

m

+ n

n- m

творе при данных усло-

K

=

] [An

]

âèÿõ

римости,

ðàâí

[Ktm Anm ]

ÏÐ)

ò.ê. [KtmAnm] = const,

òî Kðàâí [KtmAnm] = const =

= K

K = [Ktm+]ns[Ann–]m

s∆G = –RTlnK

s

Параметр

Обозначение,

Смысловое значение

единицы измерения

Раствори-

s = ñ =

Молярность насыщен-

мость мало-

= n+m Ks Kt An

/(nn mm)

ного раствора

малорастворимого

растворимо-

n

m

го электро-

электролита при данных

условиях

ëèòà

Условие

cn(Ktm+) cm(Ann–) >Ks

Произведение концен-

образования

Ïñ >Ks

траций ионов малорас-

осадка

творимого электролита

(Ïc) в растворе станет

больше константы рас-

творимости

Условие

cn(Ktm+) cm(Ann–) <Ks

Произведение концен-

растворения

Ïñ < Ks

траций ионов малорас-

осадка

творимого электролита

(Ïc) в растворе станет

меньше константы рас-

творимости

Константа

Kí

Константа равновесия,

нестойкости

описывающая диссо-

комплекс-

циацию комплексного

ных ионов

иона, используется для

количественной харак-

теристики устойчивости

внутренней сферы ком-

плексного соединения

Координа-

Ê.÷.

Число свободных атом-

ционное

ных орбиталей, предо-

число

ставляемых комплексо-

образователем, т.е. чи-

сло связей комплексо-

образователя и лиганда

Дентатность

–

Число электронных пар,

лиганда

предоставляемых лиган-

дом, для образования

донорно-акцепторной

связи с комплексообра-

зователем

Параметр

Обозначение,

Смысловое значение

единицы измерения

Восстано-

(ϕr) ϕ(Ox/Red), Â

Количественная мера

вительный

ОВ-способности дан-

(редокс)

ϕ(Ox/Red) = ϕ°(Ox/Red) +

ной сопряженной ОВ-

потенциал

+

2,3RT

lg

a(Ox)

пары; зависит от при-

Уравнение

роды окисл. и восст.

a(Red)

Нернста-

nF

формы данной сопря-

Петерса

женной пары, соотно-

шения концентраций

окисл. и восст. формы

данной сопряженной

пары, температуры

Окисли-

Pt/Ox, Red

Cистема, состоящая из

тельно-

инертного металла и

восстано-

раствора, содержащего

вительный

сопряженную окисли-

электрод

тельно-восстанови-

тельную пару

Стандарт-

( ϕro ) ϕî(Ox/Red), Â

Потенциал окисли-

íûé âîñ-

тельно-восстанови-

станови-

тельного электрода,

тельный

возникающий на пла-

(редокс)

тине при стандартных

потенциал

условиях: Т = 298 K,

p = 101325 Па, актив-

ностях окисленной и

восстановленной форм

в растворе, равных

1 ìîëü/ë

Нормаль-

ϕ°′, Â

Применяется для ха-

íûé (ôîð-

ϕ°′ = ϕ° – 0,059ðÍ

рактеристики окисли-

мальный)

тельно-восстанови-

восстано-

тельных свойств при-

вительный

родных сопряженных

(редокс)

ОВ-пар, измеряется

потенциал

при 1 М концентрации

компонентов и при

ðÍ = 7,0, Ò = 298 Ê

Параметр

Обозначение,

Смысловое значение

единицы измерения

ÝÄÑ ÎÂÐ

Åî

Численно равна разности

ïðè ñ.ó.

Åî = ϕrî (îê.) – ϕro

стандартных потенциалов

(восст.)

сопряженных ОВ-пар,

участвующих в реакции

Условие

Åî > 0

Положительное значение

самопроиз-

î

2,3RT lgK

ÝÄÑ ÎÂÐ

вольного

Å =

,

протекания

nF

где K –константа рав-

ÎÂÐ

новесия, n – число

электронов, прини-

мающих участие в эле-

ментарном процессе

Стандарт-

ϕ°(2Í+/Í ) = 0

Потенциал стандартного

íûé âîäî-

2

водородного эле ктрода, в

родный

котором давление газоо б-

потенциал

разного водорода по д-

держивается 101,3 кПа

(1 атм), активность ионов

водорода в ра створе равна

1 ìîëü/ë, Ò = 298 K

Двойной

ÄÝÑ

Упорядоченное распре-

электриче-

деление противоположно

ñêèé ñëîé

заряженных частиц на

межфазной границе.

Электрод

Ì/Ìn+

Система, состоящая из

(полуэле-

двух контактирующих

ìåíò)

разнородных проводн и-

ков – электронного (м е-

талл) и ионного (раствор

электролита), на меж-

фазной границе между

которыми возникает

ДЭС, характеризующий-

ся определенным значе-

нием потенциала ϕ

МОДУЛЬ «УЧЕНИЕ О РАСТВОРАХ....»

Параметр

Обозначение,

Смысловое значение

единицы измерения

Электрод-

ϕ, Â

Возникает на границе ме-

ный потен-

ϕ(Ìn+/M) =

талл–раствор в результате

öèàë

= ϕ°(Ìn+/M)+

протекания окислительно-

Уравнение

+

RT

lna(Mn+)

восстановительных реакций

Нернста

на межфазной границе, со-

nF

провождаемых переходом

катионов металла через нее.

Равен ЭДС гальванической

цепи, состоящей из стан-

дартного водородного элек-

трода и электрода, потенциал

которого подлежит опреде-

лению

Потенциал-

Katn+, Ann–

Ионы, переход которых че-

определяю-

рез межфазную границу при-

ùèå èîíû

водит к возникновению на

ней двойного электрическо-

ãî ñëîÿ

Стандарт-

ϕ°(Ìz+/M), Â

Равен ЭДС гальванической

íûé ýëåê-

цепи, состоящей из стан-

тродный

дартного водородного элек-

потенциал

трода и электрода, потенциал

которого подлежит опреде-

лению, при активности по-

тенциалопределяющих ио-

нов в растворе

1 моль/л, давлении газов

1 атм и температуре 298 К

Гальваниче-

(–)Анод/Анодный

Это устройство, в котором

ñêèé ýëå-

раствор || Катодный

химическая энергия ОВР

ìåíò

раствор/Катод (+)

превращается в электриче-

скую энергию за счет про-

странственного разделения

процессов окисления и вос-

становления. В гальваниче-

ском элементе различают

анод и катод

Параметр

Обозначение,

Смысловое значение

единицы измерения

Потенцио-

ÝÄÑ = f(a(Xi))

Физико-химический метод

метрия

анализа, позволяющий

E = ϕ(х/с) – ϕ(стекл) =

определять активности

= const + 2 10–4T pH

(концентрации) ионов на

основании измерения ЭДС

гальванической цепи, со-

стоящей из электрода

сравнения и электрода

определения, опущенных в

исследуемый раствор

Электрод

Потенциал стеклянного

Электрод, потенциал ко-

определения

электрода с водородной

торого зависит от активно-

(стеклянный

функцией:

сти (концентрации) анали-

электрод)

ϕ(ñò) =ϕo (ñò)+

зируемых ионов и практи-

2,3RT

чески не зависит от содер-

+

lga(H+ )=

жания других ионов в рас-

F

творе

=ϕî (ñò)−

2,3RT

pH

F

Электрод

ϕõñ =

Электрод, потенциал ко-

сравнения

= ϕoxc –2 10–4 Ò lga(Cl–)

торого практически посто-

(хлорсереб-

янен, легко воспроизво-

ряный)

дим и не зависит от проте-

кания побочных реакций

Po

− P

= N(X),

Po

формулам:

n(X)

N(X) =

; N(С10Н8) =

n(Ñ10H8 )

;

n(Ñ10H8 ) + n(Ñ6H6 )

n(X)+ nð-ëÿ

n(C10Н8) =

m

=

6,4 ã

= 0,05 моль;

M

128 ã/ìîëü

n(C Н ) =

90

= 1,15 моль; N(С Н ) =

0,05

= 0,042

;

1,15

+ 0,05

78

6

6

10

8

Po − P

= 0,042;

9953,82 − Ð

= 0,042;

Po

9953,82

сm

=

∆Tкрист

=

0,248

= 0,133 ìîëü/êã.

K êð

1,86

=

m(X)

=

1,96

= 150,4 ã/ìîëü.

c

0,133 0,098

m

m

ð-ëÿ

α =

i −1

=

2,47

−1

= 0,735 .

3 −

1

n −1

с = ∆Têèï =

0,2

= 0,385 ìîëü/êã;

m

Kýá

0,52