химиявопросы. химия 3. 6 Сформулируйте принцип Ле Шателье

• Название: 6 Сформулируйте принцип Ле Шателье
• Анкор: химиявопросы
• Дата: 19.10.2022
• Размер: 448.95 Kb.
• Имя файла: химия 3.docx
• Тип: Документы; #741575

6 Сформулируйте принцип Ле Шателье.

Принцип Ле Шателье описывает качественное поведение систем, в которых происходит внешне индуцированное мгновенное изменение одного из параметров системы; он утверждает, что в системе происходит поведенческий сдвиг, противодействующий (частично отменяющий) изменению параметра.

7 Какие соли подвергаются гидролизу?

Гидролизу подвергаются средние и кислые соли, в образовании которых участвовали сильная кислота и слабое основание (FeSO4, ZnCl2), слабая кислота и сильное основание (NaCO3, CaSO3), слабая кислота и слабое основание ((NH4)2CO3, BeSiO3). Если соль получена путем взаимодействия сильных кислоты и основания (NaCl, K2SO4) реакция гидролиза не протекает.

8 Что понимают под степенью гидролиза?

Степень гидролиза (α) — отношение количества (концентрации) соли, подвергающейся гидролизу, к общему количеству (концентрации) растворенной соли. В случае необратимого гидролиза α≅1.

9 Получите выражение для константы гидролиза соли, образованной одновалентным анионом слабой кислоты и катионом сильного основания, и его видоизменения.

Допустим гидролизу подвергается соль состава АВ, образованная основанием АОН и кислотой НВ. Тогда уравнение гидролиза такой соли будет выглядеть следующим образом:

АВ↔ А⁺ + В^— (диссоциация соли);

А⁺ + В^— + НОН ↔АОН + НВ (ионное уравнение);

АВ+ НОН ↔АОН + НВ (молекулярное уравнение).

Выражение для константы равновесия этой реакции будет записываться:

K = [АОН]×[ НВ]/[ АВ]×[H₂O].

Поскольку концентрация воды в разбавленных растворах величина постоянная K_g = K×[H₂O], то выражение примет вид:

K_g=[АОН]×[ НВ]/[ АВ],

где K_g – константа гидролиза. Эта величина характеризует способность той или иной соли подвергаться гидролизу. Чем выше значение K_g, тем в большей степени протекает гидролиз.

Если соль гидролизуется по аниону, т.е. образована слабой кислотой и сильным основанием, то константа гидролиза связана с константой диссоциации кислоты:

K_g =K_H2O/K_acid.

Это означает, что, чем слабее кислота, тем сильнее её соли подвержены гидролизу.

Аналогично и для солей, гидролизующихся по катиону, т.е., образованных слабым основанием и сильной кислотой: чем слабее основание, тем в большей степени протекает гидролиз.

10 Как протекает гидролиз амфолитов?

Чем слабее основание, тем полнее протекает гидролиз, и, следовательно, более кислой будет реакция среды.

11 Как протекает гидролиз солей, образованных катионами слабых оснований и анионами сильных кислот?

гидролиз по катиону - соль образована сильной кислотой и слабым основанием: NH4NO3, NH4Cl; ZnCl2; [Cu(NO3)2]; AlCl3;

12 Получите выражения для константы гидролиза, степени гидролиза и рН раствора соли, образованной однозарядными катионом слабого основания и анионом слабой кислоты.

Такие соли, при ионизации образуют среднеполяризующие катионы и анионы, поэтому гидролиз возможен как по катиону, так и по аниону.

При этом относительная сила образовавшихся кислоты и основания, будут влиять на характер среды (слабокислая или слабощелочная, pH ≈ 7). Такого типа гидролиз протекает особо полно, обычно с образованием малорастворимого вещества:

Al₂S₃ + 6HOH ↔ 2Al(OH)₃↓+ 3H₂S↑

Константу гидролиза можно рассчитать, зная константы диссоциации кислоты и основания с помощью следующего соотношения:

K_г = K_H2O/(K_к-ты·K_осн)

13 Что понимают под буферной системой и буферной емкостью?

Буферные системы — это системы, состоящие из компонентов (например, слабой кислота и ее соль с сильным основанием или кислотно-основная пара), поддерживающих определенную концентрацию протонов в растворе, то есть определенный pH среды.

Буферная емкость – число эквивалентов кислоты или щелочи, которое следует добавить к 1 л буферного раствора, чтобы изменить рН на единицу (понизить при добавлении кислоты и повысить при добавлении щелочи).

14 Получите выражения для расчета рН ацетатного и аммонийного буферных растворов.

СН₃СООН + CH₃COONa — ацетатный буферный раствор; Н₃Р0₄ + NaH₂P0₄

Аммонийный буферный раствор: NH4OH+NH4Cl

15 Как изменится скорость реакции СО + Cl2СОCl2 при одновременном понижении давлении в 4 раза и повышении температуры от 25 до 850 С? Температурный коэффициент принимаем равным двум, а кинетический соответствует коэффициентам в стехиометрическом уравнении реакции.



16 Вычислите рН раствора и степень гидролиза солей: а) 0.1 М раствора KNO2; б) 0.001 М раствора KCN; в) 0.2 М раствора Na2C2O4; г) 0.02 М раствора Na2CO3; д) 0.5 М раствора [NH3OH]Cl; е) 0.75 М раствора FeCl3.

А) Находим концентрацию ОН- : [ОН-] = √(Kw * c/Ka). Находим степень гидролиза: h = [OH-]/Cm. Находим рН: рН = 14 - рОН = 14 + lg[OH-].

Б) Цианид калия – соль, образованная сильным основанием КОН и слабой кислотой HCN, которая в водном растворе гидролизуется по аниону.
KCN + HOH ↔ KOH + HCN
CN(-) + HOH ↔ OH(-) + HCN (pH > 7 – среда щелочная)
Константа гидролиза соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием.
Kh = Kw/Kd(кислоты)
Kw = 10^(-14) – ионное произведение воды
Kd(HCN) = 5*10^(-10) – константа диссоциации циановодородной кислоты
Константа гидролиза цианида калия
Kh(KCN) = Kw/Kd(HCN) = 10^(-14)/5*10^(-10) = 2,0*10^(-5)
Степень гидролиза цианида калия
α = √(Kh(KCN)/См (KCN)) = √(2,0*10^(-5)/0,001) = 0,14
Молярная концентрация ионов OH(-) в растворе
[OH(-)] = α*См (KCN) = 0,14*0,001 = 1,4*10^(-4) моль/л
Гидроксильный показатель
рОН = - lg[OH(-)] = – lg1,4*10^(-4) = 3,85
Водородный показатель
рН = 14 – рОН = 14 – 3,85 = 10,15

В) CO3(2-) + НОН = HCO3(-) + OH(-)
Кг=Kw/Ka2=10^-14 / 4,69·10^-11=2,13*10^-4
h=√(Kг / С) =0,03265
[OH-]=h*C=0,03265*0,2=0,00653
pOH=-lg[OH-]=2,19
рН=14-рОН=11,81

HCO3(-) + HОН =OH(-) + H2CO3
Кг=Kw/Ka1=10^-14 / 4,45·10^-7=2,25*10^-8
h=√(Kг/С) =√2,25*10^-8/0,01=0,0015
pH=9,18

Г) СО3(-2) + Н2О = ОН (-) + НСО3(-)
К2д (Н2СО3) = 4,8*10^-11 - вторая константа диссоциации угольной кислоты
Кг = [HCO3-]*[OH-]/[CO3-2] = Kw/ K2
Кг = 10^-14/4.8*10^-11 = 0.208*10^-3
Cсоли/Кг > 10^2 .расчёт можно вести по формуле h = (Kг/С) ^1/2
h = ( 0.208*10^-3/ 0.2)^1/2 = 0.032 - степень гидролиза

Д) Cм = 0,08 М
Kd(NH3*Н2О) = 1,75*10^(-5) – константа диссоциации NH4OH
Хлорид аммония NH4Cl – соль, образованная слабым основанием NH4OH и сильной кислотой HCl, в растворе подвергнется гидролизу по катиону. Значит, среда раствора будет кислая рН < 7.
NH4Cl + H2O ↔ NH4OH + HCl
NH4(+) + H2O ↔ NH4OH + H(+)
Константа гидролиза соли NH4Cl
Kh = Kw/Kd(NH4Cl) = 10^(–14)/1,75*10^(-5) = 5,7*10^(–10)
Kw = 10^(–14) – ионное произведение воды при 25°С
Степень гидролиза соли
h = √[Kh/См] = √[5,7*10^(–10)/0,08] = 8,45*10^(-5)

17 Вычислите рН форматного буфера, содержащего по 0.5 моль/л муравьиной кислоты (К=1.8×10-4) и формата натрия. Какова буферная емкость раствора?

рН= 3,75; 0.41 моль NaOH или HCl