Aplicarea legilor soluții ideale pentru a dilua soluții de electroliți

4.6 Aplicarea legilor soluții ideale pentru a dilua soluții de electroliți

Disocierea electrolitului duce la faptul că numărul particulelor de solut crește în comparație cu o soluție într-o soluție de concentrație molară aceeași nonelectrolyte. De exemplu, în soluție nonelectrolyte 0,1 M este de 0,1 mol pentru fiecare litru de soluție de 6,02 sau 22 molecule de zahar octombrie. În soluție de concentrație totală HCl electrolit puternic de particule 0,1 M va consta din concentrația formelor acide moleculare și ionice. Dacă luăm în considerare gradul de disociere a HCI în soluție de 0,8 (80%), concentrația de particule va fi egală cu:

Sunt proprietăți coligative de soluții, adică Aceasta depinde de numărul de particule de solut. In soluțiile electrolitice, aceste proprietăți se manifestă într-un grad mai mare decât în concentrații egale de soluții de non-electroliti. Ca rezultat al disocierii numărul total de particule din soluția de electrolit crescând în dvs. # 943; ori în comparație cu numărul moleculelor sale introduse în soluție, care trebuie luate în considerare la calcularea presiunii osmotice, punct și cristalizare și alte proprietăți coligative fierbere. În exemplul nostru, numărul de particule a crescut în HCI # 943; = 1,8 ori.

# 943; - factor de Van't Hoff sau coeficientul van't Hoff. care arată cât de multe ori crește numărul de particule în soluția de electrolit comparativ cu forma moleculară a introdus.

Formulele pentru calcularea proprietăților coligative elektrpolitov soluțiile diluate izotonice cu coeficientul au forma:

- osmolalitate = Rosma # 943; A se vedea, RT;

- Prima lege a lui Raul # 916; P / P (z) = # 943; C m;

Este ușor de observat că factorul Van't Hoff # 943; Acesta poate fi calculat ca raport # 916; R. # 916; t KP. # 916; t încălzit. Rosma. găsit experimental pe experiență, la aceeași valoare calculată exclusiv de disociere electrolitică ( # 916; rvych. # 916; t KP calc. # 916; t calc încălzit; Rosma calc):

Factorul Van't Hoff # 943; asociată cu gradul de disociere a electrolitului # 945; DIS raportul:

Aici, p - numărul ionilor din electrolit care descompune o molecula (pentru CS p = l 2, l 2 pentru tine și Na 2 SO 4, p = 3, etc.). Valoarea obținută experimental coeficientul izotonic utilizat pentru calcularea gradului de disociere a soluției de electrolit. Trebuie avut în vedere faptul că, în cazul electroliți puternice găsit în acest fel valoarea unei dez exprimă numai grad „aparent“ de disociere.

Exemplul 1. O soluție ce conține 0,85 g de clorură de zinc în 125 g de apă cristalizeaza la -0,23 ° C Se determină gradul de disociere aparentă ZnCI2.

Decizie. Găsim mai întâi concentrația molal (m) în soluție de sare. Deoarece ZnCl2 masa molară este egală cu 136,3 g / mol,

m = 0,85 / (136,3 * 0, 125) = 0,050 mol / kg.

Acum defini scăderea temperaturii de cristalizare, cu excepția electroliți de disociere (constanta cryoscopic a apei este 1,86): # 916; t = 1,86 kpvych · 0050 = 0093 ° C

Comparând valoarea obținută cu temperatura izare jos cristal determinată experimental, vom calcula factorul Van't Hoff # 943;. # 943; = # 916; t KP / # 916; t = kpvych 0,23 / 0,093 = 2.47.
Acum vom găsi gradul de disociere aparentă a sării: # 945; = ( # 943; - 1) / (p - 1) = (2,47 - 1) / (3 - 1) = 0.735.

Exemplul 2. Se calculează la 100 ° C, presiunea vaporilor de apă saturată cu o soluție ce conține 5 g de hidroxid de sodiu în 180 g apă. grad de disociere aparentă de NaOH este de 0,8.

Decizie. Am găsit factorul Van't Hoff # 943;. # 943; = L + # 945; (p-l) = 1 + 0,8 (01/02) = 1,8.
Scăderea presiunii aburului deasupra soluției se calculează prin următoarea ecuație: # 916; p = # 943, p (z) C m. unde C m = n (x) / n (x) + n (z).

Presiunea de vapori saturați de apă la 100 ° C este egală cu 101.33 kPa (760 mm. Hg. V.). greutate molal de hidroxid de sodiu este de 40 g / mol, masa molară a apei 18 g / mol. Prin urmare, n (z) = 180 g / 18 g / mol = 10 moli, n (x) = 5 g / 40 g / mol = 0,125 mol. De aici:

Găsim presiunea de vapori dorită deasupra soluției:

p = p0 - # 916; p = 101.33-2.23 = 99,1 kPa (sau 743,3 mmHg ..).

46. O soluție care conține 2,1 g KOH în 250 g de apa ingheata la -0,519 ° C Găsiți această soluție izotonică coeficient.

47. La 0 ° C, presiunea osmotică de 0,1 N. soluție de carbonat de potasiu egală cu 272,6 kPa. Pentru determinarea aparentă soluția K2 CO3 grad de disociere.

48. O soluție conținând 0,53 g de carbonat de sodiu în 200 g apă, se cristalizeaza la -0,13 ° C Se calculează gradul de disociere aparentă a unei sări.

49. Gradul de disociere aparentă de clorură de potasiu în 0,1N. soluție este 0,80. Care este presiunea osmotică a soluției la 17 ° C? Kcr = 1,86 ° C

50. electrolitica tip soluție avz per 200 g de apă pentru 18 g de sare (M r = 320 g / mol). Se calculează temperatura de cristalizare a soluției, în cazul în care gradul de disociere este 0,85.

51. O soluție de tip AB2 electrolit fierbe la 101,2 ° C Se calculează gradul de disociere a electrolitului, dacă 500 g de soluție a conținut 0,2 moli electrolit (M r = 120 g / mol). Luați în considerare densitatea soluției egală cu 1.

52. Se calculează temperatura de cristalizare a soluției de sulfat de aluminiu care conține 200 ml apă, 34,8 g de sare. Gradul de disociere a sării în această soluție este 0.69.

53. Presiunea osmotică a soluției de acid sulfuric este egală cu 7109 Pa la 300 K .Rasschitayte gradul de disociere a acidului sulfuric în soluție, în cazul în care pentru fiecare 50 g dintr-o soluție de 4,9 g de acid conturilor.

54. La ce temperatură o soluție de clorură de potasiu va fierbe, în cazul în care se cristalizeaza la -1,12 ° C

55. Se calculează presiunea osmotică a unui acid monobazic slab HA Kdis = 10 -2. Dacă 250 ml de soluție conține 0,025 mol de acid.

56. Se calculează temperatura de cristalizare a soluției de clorură de aluminiu 0,5 m dacă se știe că concentrația de ioni de clor în această soluție este de 1,2 mol / kg.

57. Soluția 0,2 molară concentrației de ioni sulfuric de acid a SO 4 -2 este 0,192 mol / l. Calculați presiunea osmotică a soluției la o temperatură de 310 K.

58. De câte ori diferite valori t încălzite la soluție de glucoză C6 H12 O soluție 6 0,1 m și 0,1 m
sulfat de crom (3), în cazul în care gradul de disociere a electrolitului în soluție este de 80%.

59. Kdis (NA) este 0,0001. Se calculează punctul de fierbere al soluției, cu condiția ca: 1) ON -elektrolit; 2) ON - neelektrolit. Faceti o concluzie cu privire la aplicabilitatea legii Raul la soluții ale acestei substanțe.

Reacțiile de schimb 4.7 direcție în soluții de electrolit

metateză - o reacție care merge fără a modifica gradul de oxidare a elementelor. Scopul oricărui proces chimic - o substanță nouă. care poate fi izolat din sistemul de reacție. În soluții electrolitice reacții chimice între ionii. Dacă reacțiile implicate electrolit slab, cea mai mare parte, care este în formă moleculară, în timpul reacției există o disociere electrolit slab părtinitoare față de forma ionică.

Orice interacțiune între electrolit - interacțiunea dintre ionii încărcați opus. Astfel de reacții sunt numite reacții ionice, iar reacțiile acestor ecuații sunt scrise ca, complet molecular ionic și acronime (rezumat) ecuațiile de ioni. In electroliții slabi ecuațiile ionice (precipita gaz și malodissotsiiruyuschie compus (slab)) este întotdeauna înregistrată sub formă moleculară.

reacția de schimb în soluțiile electrolitice care curge în direcția formării electrolit slab sau mai slab. Evaluarea cantitativă a „slăbiciune“ a electrolitului este constanta de disociere - Kdis. solubilitatea (P) sau produsul de solubilitate (OL) electroliții greu solubili instabilitate constantă (disociere) ion complex și alte constante din care vor fi spuse mai jos. reacția de schimb Irreversible în soluții de electrolit pot fi împărțite în trei tipuri:

1. electrolit puternic + = electrolit puternic electrolit puternic + electrolit slab.

formă ionică formă ionică formă ionică formă moleculară

2. electrolit puternic + = electrolit slab electrolit puternic + electrolit slab.

formă ionică formă moleculară sub formă ionică formă moleculară

3. electrolit slab + = electrolit slab electrolit puternic + electrolit slab.

formă moleculară formă moleculară sub formă ionică formă moleculară

Aici este un exemplu de desen ecuații reacții de schimb (tip 1):

NAC1 + AgNO3 ↔ AGC l ¯ + NaNO3 - ecuație molecular

G (P) G (P) G (H) G (P)

electrolit puternic slab puternic puternic

stare ionică în soluție ionică ionică-ing Molec

Na + + C1 - + Ag + + NO 3 - ↔ AGC l ¯ + Na + NO3 - complet ion - molecular

Ag + + ↔ S1 ~ AGC l ¯ ion abreviat

Abreviat ecuație ionică reflectă esența transformărilor chimice în soluție. Pentru exemplul, ecuația abreviat arată că reacția numai ionii Ag + și S1 ~ schimbat starea - a stării ionice în soluția inițială (. AgNO3 NAC1) sa mutat în molecular (AGC l ¯ ). Mai mult, ecuația abreviat spune că reacția oricărui electrolit solid care conține Ag + cation cu un electrolit solid care conține CI anioni - (.. K CI CaCI 2. AICI 3, etc.) este necesară pentru a scădea Curdy alb precipită săruri greu solubile ale Ag CI ↓.