2. Определить осмотическое давление 1,5% раствора карбоната натрия при 250с. Плотность раствора равна 1,015 г/см3. Кажущаяся степень диссоциации карбоната натрия равна 0,9.

Дано: = 1,5% t = 250С ρ = 1,015 г/см3 α = 0,9 π - ?

РЕШЕНИЕ: π = i∙∙R∙T, кПа (6.7) α = ; i = α(к-1)+1

где α - кажущаяся степень диссоциации,

к – общее количество ионов, образующихся при полной

диссоциации одной молекулы Na₂CO₃

Na₂CO₃ = 2Na⁺ + CO₃^2-

к = 3, тогда i = 0,9(3-1)+1 = 2,8

- молярная концентрация Na₂CO₃, моль/л

= , моль/л

В 100 г 1,5%-ного раствора содержится 1,5 г Na₂CO₃

V_р-ра = == 98,5см³ = 0,0985 л.

= = 0,144 моль/л

π = 2,8∙0,144∙8,314∙298 = 998,96 кПа

Ответ: осмотическое давление 1,5% раствора Na₂CO₃ равно 998,96 кПа.

3. Определить кажущуюся степень диссоциации соли, если водный раствор хлорида алюминия с массовой долей 1,5% кристаллизуется (замерзает) при температуре (-0,690с).

=1,86 кг·К/моль.

Дано: = 1,5% tзам р-ра = -0,690С =1,86кг·К/моль α - ?

РЕШЕНИЕ: α = , где к – общее количество ионов, образующихся при полной диссоциации одной молекулы AlCl3

AlCl₃ = Al³⁺ + 3Cl^- к = 4

∆t_зам = i∙∙с_m(AlCl₃), (6.8)

где с_m(AlCl₃) = , моль/кг

В 100г 1,5%-ного раствора содержится 1,5г AlCl₃ и 98,5 г воды.

с_m(AlCl₃) = = 0,114 моль/кг,

= 133,5 г/моль

= 3,25

α = = 0,75 (75%)

Ответ: кажущаяся степень диссоциации AlCl₃ равна 0,75(75%).

7. Растворы сильных и слабых электролитов уровень а

1. Вычислить рН следующих водных растворов:

а) 0,02 М HCl; б) 0,2 М KOH

Дано: cHCl = 0,02 М cKOH = 0,2 М

pH - ?

РЕШЕНИЕ:

а) HCl=H⁺+Cl^- (7.1)

рН = - lg c

c = c_НСl·α·n,

HCl - сильный электролит, α = 1;

n - число Н⁺, образовавшихся при диссоциации одной молекулы НСl;

n= 1, тогда c = c = 0,02 моль/л = 2·10^-2 моль/л.

рН = - lg2·10^-2= 1,7.

б) KOH = К⁺ + ОН^- , (7.2)

рН = 14 - рОН; рОН = - lg c;

c= c·α·n,

КОН - сильный электролит, α = 1;

n- число ОН^-, образовавшихся при диссоциации одной молекулы КОН, n= 1, тогда

c= c_KOH = 2·10^-1 моль/л, рОН = - lg (2·10^-1) = 0,7

рН = 14 - 0,7 = 13,3.

Ответ: рН 0,02 М HCl равно 1,7;

рН 0,2 М КОН равно 13,3.

2. Вычислить рН 0,05 м водного раствора хлорноватистой кислоты (hoCl).

Дано: c = 0,05 М

pH - ?

РЕШЕНИЕ:

HOCl<=>H⁺+OCl^- (7.3)

HOCl - слабый электролит.

рН = - lg [H⁺]; [H⁺] = c_НOСl·α·n,

n - число Н⁺ образовавшихся при диссоциации одной молекулы HOCl, n = 1.

К_HOCl- константа диссоциации HOCl:

К =5,0·10^-8, (табл. ),

тогда

c = c_НOСl·α·n= 5·10^-2·10^-3·1 = 5,0·10^-5 моль/л,

тогда рН = - lg5,0·10^-5 = 4,3.

Ответ: рН 0,05 М HOCl равно 4,3.

3. Определить произведение растворимости MgF2, если его растворимость в воде при 250с равна 1,17·10-3 моль/л.

Дано: c = 1,17·10-3 моль/л

ПР - ?

РЕШЕНИЕ:

Равновесие между осадком малорастворимого электролита и его насыщенным раствором выражается уравнением:

MgF_2(к)<=>Mg²⁺ _(р)+ 2F^-_(р) (7.4)

ПР= [Mg²⁺ ]·[F^-]²,

[Mg²⁺ ] = c·α·n, [F^-] = c·α·n.

MgF₂ - сильный электролит, α = 1.

n = 1, n = 2 (из уравнения 7.4)

[Mg²⁺ ] = 1,17·10^-3·1·1 = 1,17·10^-3 моль/л,

[F^-] = 1,17·10^-3·1·2 = 2,34·10^-3моль/л.

Тогда ПР= 1,17·10^-3·(2,34 10^-3)²= 6,41·10^-9.

Ответ: ПР= 6,41·10^-9