- •Руководство
- •Оглавление
- •Глава 1. Растворы……………………..………………………………………………..…...7
- •Глава 2. Элементы химической термодинамики и био-
- •Глава 1. Растворы
- •1.1. Способы выражения концентрации растворов
- •Примеры решения задач Массовая доля компонента.
- •Молярная концентрация
- •Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация)
- •Моляльная концентрация
- •Лабораторная работа Приготовление растворов заданной концентрации
- •Вопросы и задачи для самоподготовки.
- •1.2. Растворы сильных и слабых электролитов
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки.
- •1.3. Автопротолиз воды. Ионное произведение воды. Водородный и гидроксильный показатели. Гидролиз солей
- •Примеры решения задач
- •Гидролиз солей
- •1.4. Буферные растворы
- •Приготовление буферных растворов и определение буферной ёмкости
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки.
- •1.5. Гетерогенное равновесие
- •Лабораторная работа Ислледование гетерогенных равновесий на реакциях ионного обмена
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •1.6. Коллигативные свойства растворов неэлектролитов
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки.
- •Глава 2. Элементы химической термодинамики и биоэнергетики. Термохимия
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки.
- •Глава 3. Химическая кинетика и катализ. Равновесие
- •3.1. Химическая кинетика и катализ
- •Скорость химической реакции
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки.
- •3.2. Химическое равновесие
- •Химическое равновесие
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Глава 4. Основы электрохимии
- •4.1. Электрическая проводимость растворов электролитов. Кондуктометрия
- •Кондуктометрические измерения
- •4.2. Потенциометрическое измерение рН растворов
- •Потенциометрическое измерение рН растворов
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Глава 5. Поверхностные явления
- •5.1. Адсорбция на твердой поверхности
- •Адсорбция на твердом теле
- •Исходя из термодинамических представлений, д.Гиббс вывел зависимость между адсорбцией и поверхностным натяжением, т.Е. Уравнение изотермы адсорбции на жидкой поверхности: ,
- •Адсорбция на жидкой поверхности
- •5.3. Хроматография
- •Гель-фильтрация голубого декстрана и витамина в2 (рибофламина) на сефадексе g-25
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Глава 6. Лиофобные коллоидные системы
- •6.1. Получение и очищение коллоидных растворов
- •Получение золей
- •6.2. Электрические свойства коллоидных систем
- •Определение знака заряда коллоидных частиц
- •6.3. Коагуляция в коллоидных растворах
- •Определение зависимости коагулирующей способности электролитов
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Глава 7. Высокомолекулярные соединения
- •7.1. Свойства растворов высокомолекулярных соединений
- •Свойства растворов высокомолекулярных соединений
- •7.2. Вязкость растворов высокомолекулярных соединений
- •Вискозиметрическое определение молекулярной массы полиэтиленгликоля
- •Примеры решения задач
- •7.3. Углеводы
- •Определение константы скорости гидролиза сахарозы
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Глава 8. Мицеллярные поверхностно-активные вещества (системы с самопроизвольным мицеллообразованием, полуколлоиды)
- •Определение критической концентрации мицеллообразования методом измерения поверхностного натяжения
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Глава 9. Микрогетерогенные системы
- •Свойства эмульсий и пен
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Образец билета модуля № 1 «Элементы общей химии. Поверхностные явления. Коллоидные системы»
- •Образец билета модуля № 2 «Микрогетерогенные системы»
Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация)
Пример 8. Сколько (г) Na2CO3 требуется для приготовления 1,5 л раствора с молярной концентрацией эквивалента 0,15 моль/л. Раствор предназначен для реакции, протекающей до конца.
Дано: V(p-p) = 1,5 л =0,15 моль/л m(Na2CO3) = ? |
Решение: Пример реакции: Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2 + H2O fэкв.(Na2CO3) = ; =.106 = 53 г/моль; m(Na2CO3)=.V(p-p). = 0,15.1,5.53 = 11,925 г. Ответ: 11,925 г. |
Пример 9. Сколько (мл) раствора СаСl2 с массовой долей 10% ( = 1,04 г/мл) необходимо для приготовления 2 л раствора с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/л? Раствор предназначен для реакции, идущей до конца.
Дано: 1%(СaCl2) = 10%= 0,1 (p-p1) = 1,04 г/мл V(p-p 2) = 2 л =0,05моль/л V(p-p 1) = ? |
Решение: Пример реакции: CaCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl + Ca(NO3)2 fэкв.(CaCl2) = ; = .111 = 55,5 (г/моль) m(СaCl2) = V(p-p1). (p-p1).1(СaCl2) = ..V(p-p2), отсюда |
14
V(p-p1) == = 53,35 (мл).
Ответ: 53,35 мл.
Пример 10. Определите нормальную концентрацию (молярную концентра-цию эквивалента) 50,1%-ного раствора H2SO4 с плотностью 1,4 г/мл. Раствор предназначен для реакции, идущей до конца.
Дано: 1%(H2SO4)= 50,1% (p-p1) = 1,4 г/мл = ? |
Решение: I вариант: Пример реакции: H2SO4 + 2 KOH = K2SO4 + H2O fэкв.(H2SO4) =;=.98 = 49 г/моль Пусть V(p-p) = 1000 мл = 1 л; тогда: |
m(р-р) = (p-p).V(p-p) = 1,4.1000 = 1400 (г);
= = = 14,2 моль/л (или 14,2 н).
II вариант: В соответствии с формулой, приведённой в таблице 3:
= = 14,2 (моль/л).
Ответ: 14,2 моль/л.
Пример 11. Определите нормальную концентрацию 0,5М раствора Al2(SO4)3, предназначенного для реакции образования гидроксида алюминия.
Дано: C(Al2(SO4)3) = 0,5M = ?
|
Решение: Пример реакции: Al2(SO4)3 + 6KOH = 2Al(OH)3 + 3K2SO4 fэкв.( Al2(SO4)3) =; = 6. C(Al2(SO4)3) = 6.0,5 = 3 моль/л Ответ: 3 моль/л (или 3 N). |
Пример 12. Определите титр 0,15 N раствора Na2CO3, предназначенного для реакции полного ионного обмена (см. задачу 8).
Дано: = 0,15 моль/л t(Na2CO3) = ? |
Решение: fэкв.(Na2CO3) = ; t(Na2CO3) = = = 0,007950 (г/мл). Ответ: 0,007950 г/мл. |
15
Моляльная концентрация
Пример 13. Рассчитайте моляльность 40%-ного раствора HNO3.
Дано: (HNO3) = 40% в(HNO3) = ? |
Решение: пусть m(p-p) = 100 г, тогда: m(HNO3) = m(p-p). (HNO3) = 100.0,4 = 40 г; |
m(H2О) = m(p-p) m(HNO3) = 100 40 = 60 (г) = 0,06 (кг);
в(HNO3) = = 10,6 (моль/кг).
Ответ: 10,6 моль/кг.
Лабораторная работа Приготовление растворов заданной концентрации
Задачи работы: приготовить раствор определенной концентрации и из него определённый объём раствора меньшей концентрации.
Оборудование и реактивы: аналитические весы, мерные колбы на 1л, 250, 100, 50 мл, мерный цилиндр, пипетки, дистиллированная вода, сода.
Выполнение работы: рассчитать массу (навеску) соли (соды), которую нужно растворить в 1 л дистиллированной воды для получения раствора заданной концентрации. Навеску взвесить на аналитических весах с точностью до четвертого знака, внести в мерную колбу с притертой пробкой объемом 1 л и налить в 2/3 объема дистиллированной водой. Содержимое колбы перемешивать до полного растворения соли и залить дистиллированной водой до метки. Для приготовления из этого раствора более разбавленный раствор сначала рассчитать объем (мл) исходного раствора и объём воды, необходимых для получения раствора заданной (меньшей) концентрации. Для нахождения плотности растворов пользоваться таблицами. Проведённые расчёты представить преподавателю. После проверки преподавателем, приготовить заданный раствор смешением найденных объёмов исходного раствора и воды. Для приготовления раствора при помощи пипетки определённый объём жидкости перенести в мерную колбу. В мерной колбе этот раствор долить водой до метки и перемешать. Прибавление воды до метки производить сначала быстро, затем, когда до метки останется 12 см, по каплям. Отсчёт уровня жидкости в мерной колбе и мерном цилиндре производить по нижнему краю мениска. Перемешивание раствора в колбе осуществить путём её переворачивания и встряхивания. Приготовленный раствор сдать дежурному лаборанту.
Пример расчёта:
Требуется приготовить 50 мл 0,05 N раствора Na2CO3 из 0,2 М раствора Na2CO3, если fэкв.(Na2CO3) = .
16
Расчёт: = 0,05.0,05 = 0,0025 (моль); = 0,00125 (моль);
= 0,00625 л или 6,25 мл 0,2 М раствора.
Порядок оформления работы: в отчете записать все расчеты.