химия. химия ответы экз. Ответы на экзаменационные вопросы
 Скачать 0.88 Mb.
|
|
|
| № 46.Электролитическая диссоциация - полный или частичный распад молекул растворенного вещества на катионы и анионы. Электролитической диссоциацией называют также распад на катионы и анионы ионных кристаллов при растворении или расплавлении. Электролитическая диссоциация, как правило, происходит в полярных растворителях. При электролитической диссоциации разрываются обычно лишь наиболее полярные связи молекул, например карбоновые кислоты RCOOH диссоциируют на RCOO- и Н+, электролитической диссоциации могут подвергаться молекулы некоторых растворителей, например воды. Основными причинами электролитической диссоциации являются, с одной стороны, взаимодействие растворенного вещества с растворителем, которое приводит к сольватации ионов, а с другой стороны - значительное ослабление электростатических взаимодействий между сольватированными ионами в среде, обусловленное ее электростатическим полем (диэлектрической проницаемостью растворителя). При этом работа, необходимая для разрушения молекул (кристаллической решетки), обеспечивается за счет энергии сольватации. Электролитическая диссоциация лежит в основе деления растворов на два класса - растворы неэлектролитов и растворы электролитов. Наблюдаемое различие в коллигативных свойствах разбавленных растворов электролитов и неэлектролитов объясняется тем, что из-за электролитической диссоциации увеличивается общее число частиц в растворе. Это, в частности, приводит к увеличению осмотического давления раствора сравнительно с растворами неэлектролитов, понижению давления пара растворителя над раствором, увеличению изменения температуры кипения и замерзания раствора относительно чистого растворителя. Электролитической диссоциацией объясняется также ионная электропроводность электролитов. Мерой электролитической диссоциации является степень диссоциации  - отношение кол-ва диссоциированных на ионы молекул электролита к их исходному количеству в растворе. Согласно этому определению,  изменяется от 0 (отсутствие диссоциации) до 1 (полная диссоциация) и зависит от природы растворенного вещества и растворителя, а также от концентрации раствора и температуры. К электролитам относятся соли, кислоты и щелочи – вещества с ионными и сильно полярными ковалентными связями. Вещества с неполярными и мало полярными ковалентными связями не диссоциируют на ионы. Как правило, с увеличением диэлектрической проницаемости растворителя  его  увеличивается, хотя заметная диссоциация наблюдается в некоторых растворителях с низкой  |
№ 47. Дано Решение (AlCl3) = 16 % Пусть масса раствора 100 г, тогда масса соли равна 16 г р-ра (AlCl3 ) = 1,149 Vр-ра = 100 г : 1,149 г/мл = 87 мл = 0,087 л C (AlCl3) = ? n (AlCl3) = 16 г: 133,5 г/моль = 0,12 моль CH (AlCl3) = ? C (AlCl3) = 0,12 моль : 0,087 л = 1,38 моль/л m экв ((AlCl3) = М (AlCl3) : 3 = 133,5 : 3 = 44,5 CH (AlCl3) = 16 / 44,5 0,087 = 4,13 моль/л |
| |
| № 48. Качественная теория сильных электролитов была разработана П. Дебаем и Г. Хюккелем (1923). Для сильных электролитов, полностью диссоциирующих на ионы, даже при малых концентрациях растворов энергия электростатического взаимодействия между ионами достаточно велика, и пренебречь этим взаимодействием нельзя. Взаимодействие противоположно и одноименно заряженных ионов (соответственно притяжение и отталкивание) приводит к тому, что вблизи каждого иона находятся преимущественно ионы с противоположным зарядом, образующие т.н. ионную атмосферу. Радиус ионной атмосферы сравнительно велик, поэтому ионные атмосферы соседних ионов пересекаются; кроме того, каждый ион окружен дипольными молекулами растворителя – сольватной оболочкой. Т.о., в растворе сильного электролита возникает подобие пространственной структуры, что ограничивает свободу перемещения ионов и приводит к изменению свойств раствора в том же направлении, как действовало бы уменьшение степени диссоциации. Поэтому, определяя степень диссоциации раствора сильного электролита, получают т.н. кажущуюся степень диссоциации, т.е. величину α с поправкой на межионное взаимодействие. Чем выше концентрация раствора, тем сильнее взаимодействие ионов, тем меньше и кажущаяся степень диссоциации сильного электролита. З а д а ч а. Вычислить кажущуюся степень диссоциации хлорида магния в водном растворе с массовой долей 0,5% и плотность 1000 г/л, если при температуре 180С осмотическое давление этого раствора равно 3,2 105 Па. Р е ш е н и е: Путь масса раствора равна 100 г, тогда масса хлорида магния 0,5 г, а масса воды – 99,5 г. Количество вещества хлорида магния: n (MgCl2) = 0,5 г : 95 г/моль = 0,0053 моль. Хлорид магния диссоциирует на ионы в растворе: MgCl2 = Mg2+ + 2Cl-, т.е. в растворе из одного моля соли получается 3 моль-ионов. Объем раствора при плотности 1000г/л равен 0,1 л, отсюда CM = 0,0053 : 0,1 = 0,053 моль/л или 53 моль/м3 Найдем изотонический коэффициент по формуле Pосм = CM ·R· T· i i = Pосм/ CM ·R· T = 3,2/ 53· 8,314 ·291 = 2,5 = 2,5 -1/ 3 – 1 = 0,75 или 75 % |
| № 49. Чтобы вычислить массовые отношения этиленгликоля и воды в антифризе, определим Сm в соответствии с законом Рауля t = Kкр · Сm Отсюда, так как t = 200, Kкр (Н2О) = 1,86, тогда Сm = 20/1,86 = 10,75 моль/кг, массовая доля этиленгликоля (С2Н4(ОН)2) = 10,75 · 62 ·100/= 1000 + 10,75 · 62 = 40 %. |