Задачи для самостоятельного решения. 1.1. Константа диссоциации масляной кислоты C3H7COOH 1,5∙10–5

1.1. Константа диссоциации масляной кислоты C₃H₇COOH 1,5∙10^–5. Вычислить степень её диссоциации в 0,005 М растворе.

1.2. Найти степени диссоциации в 0,2 н. растворах: а) HClO; б)HF; в)HCN; г)CH₃COOH.

1.3. Степень диссоциации муравьиной кислоты HCOOH в 0,2 н. растворе равна 0,03. Определить константу диссоциации кислоты и значение рК.

1.4. Степень диссоциации угольной кислоты H₂CO₃ по первой ступени в 0,1 н. растворе равна 2,11∙10^–3. Вычислить К₁.

1.5. При какой концентрации раствора степень диссоциации азотистой кислоты HNO₂ будет равна 0,2?

1.6. В 0,1 н. растворе степень диссоциации уксусной кислоты равна 1,32∙10^–2. При какой концентрации азотистой кислоты HNO₂ ее степень диссоциации будет такой же?

1.7. Сколько воды нужно прибавить к 300 мл 0,2 М раствора уксусной кислоты, чтобы степень диссоциации кислоты удвоилась?

1.8. Чему равна концентрация ионов водорода H⁺ в водном растворе муравьиной кислоты, если степень диссоциации α = 0,03?

1.9. Вычислить [H⁺] в 0,02 М растворе сернистой кислоты. Диссоциацией кислоты по второй ступени пренебречь.

1.10. Вычислить [H⁺], [HSe^–] и [Se^2–] в 0,05 М растворе H₂Se.

1.11. Во сколько раз уменьшится концентрация ионов водорода, если к 1 л 0,005 М раствора уксусной кислоты добавить 0,05 моля ацетата натрия?

1.12. Рассчитать концентрацию ионов CH₃COO^– в растворе, 1 л которого содержит 1 моль CH₃COOH и 0,1 моля HCl, считая диссоциацию последнего полной.

СИЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ. ВЫЧИСЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ

Примеры решения задач

Пример 1.

Раствор, содержащий 8г NaOH в 1000 г H₂O, кипит при 100,184 ºС. Определите изотонический коэффициент (i) (для воды K_э=0,516 ºС).

Решение:

Второй закон Рауля для растворов электролитов выражается уравнением

, где g – масса растворенного вещества (г); G - масса растворителя (г); Мr – молекулярная масса растворенного вещества.

Молярная масса NaOH равна 40,0. Изотонический коэффициент равен

Пример 2. Изотонический коэффициент 0,2 н. раствора нитрата кальция равен 2,48. Вычислите кажущуюся степень диссоциации этого электролита.

Решение:

В случае сильных электролитов кажущуюся степень диссоциации определяют экспериментально, она всегда меньше истинной степени диссоциации, которая близка к единице. Степень диссоциации и изотонический коэффициент электролита связаны между собой соотношением

где n- число ионов, образующихся при диссоциации одной молекулы вещества.

При диссоциации Сa(NO₃)₂ образуется три иона. Кажущаяся степень диссоциации этого электролита равна

(или 74 %).

Пример 3Давление пара водного раствора NaNO₃ (ω=8%) равно 2268,8 Па при 20ºС. Давление паров воды при этой температуре равно 2337,8 Па. Найдите кажущуюся степень диссоциации нитрата натрия в этом растворе.

Решение:

С помощью первого закона Рауля для электролитов вычисляем значение изотонического коэффициента для NaNO₃:

где υ-число молей растворенного вещества; N-число молей растворителя; Р_0, Р –давл. паров воды над чистым растворителем и раствором соответственно

M (NaNO₃) =85,00 г/моль; n=

M (H₂O)=18,02 г/моль; N=

Кажущаяся степень диссоциации NaNO₃ в этом растворе равна

(или 63 %).

Пример 4Вычислить осмотическое давление при 27⁰ С раствора сахара С₁₂Н₂₂О₁₁, один литр которого содержит 91 г растворенного вещества.

Решение:

Росм=См∙RT, где См-молярная концентрация, моль/л; R= 8,31 Дж/моль∙К; Т-температура по Кельвину.

Численное значение R зависит от единиц объема и давления:

Росм кПа; R= 8,31 Дж/моль∙К;

Росм мм Hg ст.; R= 62,32 л∙мм.рт.ст./град. ∙ моль;

Росм. атм.; R= 0,082 л∙атм./град. ∙ моль.