Общая химия. Избранные главы - Вольхин В.В.
ISBN 5-88151-282-0
Скачать (прямая ссылка):
3.28. В соответствии с уравнением (3.48)
составьте аналогичную зависимость для Cr(OH)3. Основные его формы в растворе: Cr3+, CrOH2+, Cr(OH)2+, Cr(OH)30, Cr(OH)4".
3.29. Химический потенциал /-го компонента в реальном растворе выражается уравнением (3.51):
ц. = RT In X1 + RT In yllX. Расшифруйте физический смысл каждого члена этого уравнения.
3.30. Известны два приближенных подхода к рассмотрению реальных растворов: шкала бесконечно разбавленных растворов и шкала растворов с постоянной ионной силой. Какое сходство и различие между ними в выборе стандартных состояний и почему вообще нельзя обойтись без стандартных состояний?
3.31. Несмотря на то, что коэффициенты активности индивидуальных ионов не удается определять экспериментальным путем, эти величины широко используются для расчетов при переходе от активностей к концентрациям. Каким путем удается получить значения коэффициентов активности индивидуальных ионов? Как выражается зависимость коэффициентов активности ионов от ионной силы растворов?
M(OII)
= ПР {M(0HU-2? ДОН]''
\i-in
Ионные равновесия в растворах
167
3.32. Чем определяется необходимость использовать различные виды констант равновесия: термодинамические, концентрационные (кажущиеся) и смешанные? Для кислотно-основной реакции (в общем виде)
В(р) + H2O(Mc) "* , р BH'(р) + ОН (р)
составьте выражения констант равновесия K00, KQC, K0' и покажите взаимосвязь между ними.
Задачи для самостоятельного решения к главе 3
3.33. Даны кислоты: H2SO3, HSO3-, HNO2, HSO4", HCO3"", H2PO4", H2S, HS- и основания: HSO3-, HSO4", HCO3- H2PO4", HS-, S2", NO2". Расположите соединения каждой из этих групп в последовательности нарастания их кислотных или основных свойств.
3.34. Вычислите pH следующих растворов: о) 0,10 MNH3, б) 0,10 M CH3COOH3 в) 0,10 MCH3COONa5 г) 0,10 MHNO2.
3.35. Какой объем раствора 0,10 MNaOH необходимо добавить к 100 мл раствора 0,20 MNH4Cl5 чтобы приготовить буферный раствор с pH = 8,5? При выполнении расчетов обратите внимание на то, что в растворе образуется такое же количество молей NH3, сколько добавлено молей ОН~.
3.36. Приготовлены два буферных раствора, имеющие следующие составы: а) 1,000 M CH3COOH + 1,000 M CH3COONa5 б) 0,010 M CH3COOH + 0,01OM CH3COONa.Оба раствора имеют pH = 4,74. К каждому раствору добавлена порция HCl из расчета получения 0,005 M раствора. Определите, как изменится pH каждого буферного раствора, и сделайте вывод относительно его буферной емкости.
3.37. 50 мл раствора 0,15 MC2H5NH2 (этиламина) оттитроваино раствором 0,10 M HCl. Определите pH раствора в точке эквивалентности.
3.38. В каждом из двух сосудов находится по 100 мл раствора 0,20 MNa2HPO4. Первый раствор оттитрован 0,20 MNaOH, второй - 0,20 M HCl. Вычислите значение pH в точке эквивалентности для каждого раствора. В обоих случаях титрование ограничили одной ступенью.
3.39. Вычислите константы гидролиза ионов CN- и NH4+ и pH раствора 0,05 M NH4CN.
3.40. Если к раствору соли алюминия, например AlCl3, добавить раствор Na2CO3, то в осадок выпадают продукты гидролиза алюминия, в основном Al(OH)3. Это свидетельствует о кислотных свойствах ионов Al(H2O)63+ и основных свойствах ионов CO32". Рассмотрите гидролиз ионов Al(H2O)63+ и CO32" (достаточно по первой ступени), определите pH 0,15 M растворов этих ионов (до смешения в пропорции 1:1 их концентрации составляли 0,30 M) и, сопоставляя значения pH, подтвердите возможность гидролиза ионов Al(H2O)63+ в присутствии ионов CO32". ic:i({Al(H2O)63+} = 1,4•1O-5.
168
B.B. Вольхин. Общая химия
3.41. В растворе в присутствии NH3(P) могут находиться в равновесии ионы Cu2+, CuNH32+, Cu(NH3)2 +, Cu(NH3)32+, Cu(NH3)42+. Определите, какая должна быть концентрация NH3(p), при которой выполняется соотношение [Cu(NH3)32+] = = 0,l[Cu(NH3)42+]. Какое соотношение между этими же ионами устанавливается при NH3(P) = 0,1 M ? При какой концентрации NH3(p) содержание ионов [Cu(NH3)4 +] составит не менее 95 % от общего содержания ионов меди в растворе? В последнем случае содержанием других форм ионов меди, кроме [Cu(NH3)32+], можно пренебречь.
3.42. В водном растворе ZnCl2 могут присутствовать следующие ионные и молекулярные формы цинка: Zn2+, ZnCl+, ZnCl2, ZnCl3-. Вычислите долю каждого из этих форм в растворах: а) 0,1 AfZnCl2, 6)1,0 MZnCl2. Значения констант образования комплексов: К\ - 2,5, K2 = 0,64 и K2 = 2,0. Сделайте вывод о том, влияет ли концентрация раствора на долю ионов ZnCl3" в растворе.
3.43. Известны значения ф для полуреакций:
Au+(P) + е' ?« *? AU(K) (р° = 1,7 В,
Au(CN)2-(P) + е -==* Au(K) + 2CN-(P), ф° = -0,60 В.
Вычислите значения константы образования ?2 и энергии Гиббса комплекса Au(CN)2-(P).
3.44. Для реакции окисления ионов железа (И)
Fe2+(P) + 6H2O010 Fe(OH)3(K) + ЗН30(Р) + е\ -Ф° = -1,057 5
определите значение <р при [Fe21'] = 1,0•1O-3 Ми pH = 6,0. Возможно ли окисление ионов Fe2l(p) в этих условиях кислородом воздуха (<р° = 0,7 B)I Как будет влиять повышение pH раствора на возможность прохождения рассматриваемой реакции окисления?
