Главная страница

Методичка+д\з по химии. Учебнометодическое пособие для практических занятий и самостоятельной работы студентов инженернотехнических направлений подготовки бакалавров всех форм обучения


Скачать 3.51 Mb.
НазваниеУчебнометодическое пособие для практических занятий и самостоятельной работы студентов инженернотехнических направлений подготовки бакалавров всех форм обучения
АнкорМетодичка+д\з по химии.doc
Дата05.11.2017
Размер3.51 Mb.
Формат файлаdoc
Имя файлаМетодичка+д\з по химии.doc
ТипУчебно-методическое пособие
#10123
страница21 из 41
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   41

1. Вопросы, которые необходимо изучить и уметь дать на них ответ:


1.1. Какие вещества называют электролитами, а какие – неэлектролитами; как соответственно называются их растворы и почему.

1.2. Какие растворы называют идеальными (каковы признаки идеальных раcтворов).

1.3. Почему растворы электролитов по физико-химическим свой-cтвам существенно отличаются от идеальных растворов.

1.4. Почему физико-химические характеристики идеальных растворов могут быть приближенно использованы только для разбавленных растворов неэлектролитов и требуют корректировки для растворов электролитов.

1.5. Какое физико-химическое явление называют диффузией, и почему она проходит самопроизвольно.

1.6. Что представляет собой прямой осмос, в чем его отличие от обычной диффузии; при каких условиях происходит прямой осмос и почему он проходит самопроизвольно.

1.7. Что представляет собой осмотическое давление и как его можно определить экспериментальным путем.

1.8. Что представляет собой обратный осмос и при каких условиях он происходит.

1.9. От каких факторов осмотическое давление зависит, а от каких – не зависит и почему.

1.10. Каково математическое выражение осмотического давления в общем виде, и какой закон оно отражает.

1.11. Каковы распространенность и значение явлений осмоса.

1.12. Какой пар называют насыщенным, от каких факторов зависит его давление (упругость).

1.13. Что представляет собой 1-й закон Рауля, каковы его формулировка и математическое выражение в общем виде для растворов неэлектролитов.

1.14. Чем объясняется понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором неэлектролита по сравнению с давлением над чистым растворителем (уметь объяснить это с позиций равновесия в системе "жидкость – пар").

1.15. Как выразить абсолютное и относительное понижение давления насыщенного пара растворителя.

1.16. Каким образом понижение давления пара над раствором влияет на температуры замерзания и кипения растворов в сравнении с чистым растворителем и почему.

1.17. Что представляет собой 2-й закон Рауля, каковы его формулировка и математические выражения для Т кипения и Т замерзания растворов.

1.18. Что представляют собой эбулиоскопическая и криоскопическая постоянные, каков их физический смысл и от какого фактора они зависят, а от какого – не зависят и почему.

1.19. Как будут отличаться значения Росм, Pосм, Ткип, Тзам, рассчитанные для идеальных растворов, от их значений для реальных растворов электролитов (будут больше или меньше) и почему.

1.20. Какой поправочный коэффициент используется в случаях применения величин по п. 1.19 для растворов электролитов.

2. Письменное задание для контроля усвоения темы:

2.1. Для данных в таблице 3.26 условий по Вашему варианту выполните задания 1 и 2, приведя все необходимые математические выражения и расчеты.

2.2. Укажите физическую сущность всех определяемых величин и их выражения по законам Вант-Гоффа и Рауля с расшифровкой входящих в них величин.

2.3. Укажите, как изменятся величины в заданиях 1 и 2 для растворов электролитов (уменьшатся или возрастут) и почему.

Условные обозначения: Росм – осмотическое давление раствора; Р0 давление насыщенного пара чистого растворителя; Pотн – относительное понижение давления насыщенного пара над раствором неэлектролита (по сравнению с чистым растворителем); Pабс – абсолютное понижение давления насыщенного пара над раствором неэлектролита (по сравнению с чистым растворителем); Тзам – понижение температуры замерзания раствора неэлектролита (по сравнению с чистым растворителем); Ткип – повышение температуры кипения раствора неэлектролита (по сравнению с чистым растворителем); Сm – моляльная концентрация раствора неэлектролита; К – криоскопическая постоянная; Е – эбуллиоскопическая постоянная.

Таблица 3.26

Ва-риант

Исходные данные

Найти по исходным

данным

Задание 1

Задание 2

1

1 г глюкозы С6Н12О6 в 50 г воды (=1,03 г/см3); 20 0С; Кводы = 1,86 0

Росм

Тзам

2

2 г бензойной кислоты С6Н5СООН в 100 г бензола (=0,91 г/см3)

Росм при повышении температуры на 30 K

Pотн

3

0,5 г мочевины (NH2)2CO в 100 г воды ( = 1,01 г/см3); 10 0С; Р0 = 101 КПа; Еводы = 0,52 0

Pабс

Ткип

Продолжение таблицы 3.26

Ва-риант

Исходные данные

Найти по исходным

данным

Задание 1

Задание 2

4

1 г камфоры С10Н16О в 60 г этанола ( = 0,78 г/см3); 35 0С

Росм

Pотн

5

0,5 г глицерина С3Н5(ОН)3 в 70 г хлороформа ( = 1,50 г/см3); 20 0С; Ехлороф. = 3,63 0

Росм при понижении температуры на 50 K

Ткип

6

2 г октановой кислоты С7Н15СООН в 80 г гептана С7Н16 ( = 1,50 г/см3);

35 0С; Р0 = 103 КПа

Росм

Pабс

7

0,2 г глюкозы С6Н12О6 в 20 г воды (=1,02 г/см3); 25 0С; Еводы = 0,52 0

Ткип

Pотн

8

1 г бензойной кислоты С6Н5СООН в 50 г бензола (=0,90 г/см3); 20 0С; Кбензола = 5,12 0

Росм

Тзам

9

3 г мочевины (NH2)2CO в 100 г воды (=1,07 г/см3)

Росм при повышении температуры на 25 K

Pотн

10

2,2 г камфоры С10Н16О в 50 г этанола ( = 0,80 г/см3); Р0 = 105 КПа; Еэтанола = 1,22 0

Pабс

Ткип

11

1 г глицерина С3Н5(ОН)3 в 100 г хлороформа (=1,49 г/см3); 40 0С

Росм

Pотн

12

0,3 г мочевины (NH2)2CO в 30 г воды (=1,03 г/см3); Еводы = 0,52 0

Росм при понижении температуры на 15 K

Ткип

13

1 г глюкозы С6Н12О6 в 75 г воды (=1,03 г/см3); 35 0С; Р0 = 103 КПа

Росм

Pабс

14

0,7 г бензойной кислоты С6Н5СООН в 100 г бензола (=0,79 г/см3); 25 0С; Ебензола = 2,53 0

Росм

Ткип

15

1 г мочевины (NH2)2CO в 50 г воды (=0,80 г/см3); Кводы = 1,86 0

Тзам

Pотн

16

0,5 г камфоры С10Н16О в 30 г этанола ( = 0,97 г/см3)

Росм при повышении температуры на 60 K

Pотн

17

3 г глицерина С3Н5(ОН)3 в 100 г хлороформа (=1,56 г/см3); Р0 = 112 КПа; Ехлороф. = 3,63 0

Pабс

Ткип

18

1 г уксусной кислоты СН3СООН в 50 г этанола (=0,96 г/см3); 70 0С

Росм

Pотн

19

5 г глюкозы С6Н12О6 в 100 г воды (=1,12 г/см3);

30 0С; Еводы = 0,52 0

Росм при понижении температуры на 20 K

Ткип

20

1 г бензойной кислоты С6Н5СООН в 60 г бензола (=0,92 г/см3); 35 0С; Р0 = 115 КПа

Росм

Pабс

21

0,1 г мочевины (NH2)2CO в 10 г воды (=1,01 г/см3); 25 0С; Еводы = 0,52 0

Ткип

Росм

22

1 г камфоры С10Н16О в 50 г этанола (=0,80 г/см3); Кэтанола = 1,99 0

Тзам

Pотн

23

1 г глицерина С3Н5(ОН)3 в 100 г хлороформа (=1,50 г/см3)

Росм при повышении температуры на 30 K

Pотн



Продолжение таблицы 3.26

24

0,5 г уксусной кислоты СН3СООН в 100 г бензола ( = 0,87 г/см3); 40 0С; Ебензола=2,53 0

Росм

Ткип

25

1 г глюкозы С6Н12О6 в 40 г воды (=1,02 г/см3); 80 0С

Pотн

Росм

26

2,5 г бензойной кислоты С6Н5СООН в 100 г бензола (=0,89 г/см3); 0 0С; Ебензола = 2,53 0

Росм при понижении температуры на 20 K

Ткип

27

1 г мочевины (NH2)2CO в 100 г воды (=1,01 г/см3); 35 0С; Р0 = 103 КПа

Pабс

Росм

28

0,5 г камфоры С10Н16О в 40 г этанола ( = 0,81 г/см3); 25 0С; Еэтанола = 1,22 0

Росм

Ткип

29

1 г глицерина С3Н5(ОН)3 в 50 г хлороформа (=1,51 г/см3); Кхлороформа = 9,68 0

Pотн

Тзам

30

1,5 г уксусной кислоты СН3СООН в 100 г хлороформа (=1,52 г/см3)

Росм при повышении температуры на 40 K

Pотн

31

5 г глюкозы С6Н12О6 в 200 г воды ( = 1,03 г/см3); 10 0С; Еводы = 0,52 0

Росм

Ткип

32

0,1 г мочевины (NH2)2CO в 10 г воды (=1,01 г/см3); 60 0С

Росм

Pотн

33

1 г бензойной кислоты С6Н5СООН в 40 г бензола (=0,89 г/см3); 25 0С; Ебензола = 2,53 0

Росм при понижении температуры на 10 K

Ткип

34

1 г камфоры С10Н16О в 100 г этанола ( = 0,78 г/см3); 35 0С; Р0 = 114 КПа

Pабс

Росм

35

2 г глицерина С3Н5(ОН)3 в 100 г хлороформа (=1,33 г/см3); 25 0С; Ехлороф. = 3,63 0

Ткип

Росм


Комплексное тестовое задание 5 по теме "Физико-химические свойства растворов"

Правильные ответы по п. А приведены в конце пособия в таблице 4.2.

А. Выберите правильный ответ (1, 2 или 3) из таблицы 3.27 по Вашему варианту, отражающий причину указанного изменения данной характеристики.

Б. Объясните, почему выбранный Вами ответ является правильным. Напишите математическое выражение для расчета соответствующей физико-химической характеристики раствора и расшифруйте все входящие в нее величины. Используйте это выражение для объяснения произошедшего изменения.

Условные обозначения: Росм – осмотическое давление раствора; Pотн – относительное понижение давления насыщенного пара над раствором неэлектролита (по сравнению с чистым растворителем); Pабс – абсолютное понижение давления насыщенного пара над раствором неэлектролита (по сравнению с чистым растворителем); Тзам – понижение температуры замерзания раствора неэлектролита (по сравнению с чистым растворителем); Ткип – повышение температуры кипения раствора неэлектролита (по сравнению с чистым растворителем); Сm – моляльная концентрация раствора неэлектролита; К – криоскопическая постоянная; Е – эбуллиоскопическая постоянная.
Таблица 3.27 – Тестовое задание 15 (Т-15)

Ва-ри-ант

Изменение характеристики раствора

Причина данного изменения характеристики раствора

1

2

3

1

↑ Росм

увеличили концентрацию растворенного вещества

охладили раствор

увеличили концентрацию растворителя

2

↓ Pотн

увеличили концентрацию растворенного вещества

увеличили концентрацию растворителя

повысили температуру

3

↑ Тзам

заменили исходный растворенный неэлектролит на другой (Сm=const)

увеличили концентрацию растворителя

увеличили концентрацию растворенного вещества

4

К изменилась

увеличили концентра-цию растворенного вещества

заменили исходный

растворитель на другой

заменили исходный растворенный неэлектролит на другой

5

Pабс не изменилось

уменьшили температуру раствора

заменили растворенный неэлектролит на электролит

увеличили концентрацию растворенного вещества

6

Ткип изменилась

заменили исходный

растворитель на другой (Сm=const)

заменили исходный растворенный неэлектролит на другой (Сm=const)

добавили раство-ритель и растворенное вещество в таких количествах, чтобы Сm=const

7

↓ Росм

часть растворителя заменили на другой

растворитель (СМ=const)

повысили температуру раствора

понизили температуру раствора

8

↑ Pотн

увеличили концентра-цию растворенного вещества

уменьшили концентрацию растворенного вещества

заменили исходный растворитель таким же количеством молей другого

9

Росм не изменилось

увеличили концентрацию раство-ренного вещества

добавили раство-ритель и растворенное вещество в таких количествах, чтобы СМ=const

увеличили концентрацию раство-рителя

10

↓ Тзам

увеличили концентра-цию растворенного вещества

увеличили концентрацию раство-рителя

заменили исходный растворенный неэлектролит на другой (Сm=const)



Продолжение таблицы 3.27 – Тестовое задание 15 (Т-15)

Ва-ри-ант

Что изменилось в растворе

Что явилось причиной данного изменения

1

2

3

11

Е изменилась

заменили исходный растворитель на другой (Сm=const)

заменили раство-ренный неэлектролит на электролит

заменили исходный растворенный неэлектролит на другой (Сm=const)

12

↑ Ткип

увеличили концентрацию растворенного вещества

уменьшили концентрацию растворенного вещества

увеличили концентрацию раство-рителя

13

Pабс изменилось

заменили исходный неэлектролит таким же количеством молей другого

добавили столько растворителя и неэлектролита, чтобы мольная доля последнего увеличилась

заменили исходный растворитель таким же количеством молей другого

14

К не изменилась

удалили часть раст-ворителя

заменили исходный неэлектролит на другой (Сm=const)

заменили исходный растворитель на другой (Сm=const)

15

Pотн не изменилось

нагрели раствор

заменили исходный растворитель таким же количеством молей другого

растворили дополнительное количество неэлектролита

16

↑ Росм

нагрели раствор

заменили исходное растворенное вещество другим (СМ = const)

заменили исходный растворитель другим (СМ=const)

17

↓ Тзам

удалили часть

растворителя

растворили дополнительное количество неэлектролита

добавили раство-ритель

18

Е не изменилась

заменили исходный неэлектролит на другой (Сm=const)

удалили часть растворенного неэлектролита

заменили растворенный неэлектролит на электролит

19

Ткип не изменилась

увеличили концентра-цию неэлектролита

заменили исходный

растворитель на другой (Сm=const)

заменили исходный неэлектролит на другой (Сm=const)

20

↓ Росм

часть исходного неэлектролита заменили на другой неэлектролит (СМ=const)

часть растворителя испарилась

понизили концентрацию растворенного вещества

21

↓ К

заменили исходный неэлектролит на другой (Сm=const)

заменили исходный

растворитель на другой (Сm=const)

добавили растворитель

22

↑ Pотн

растворили дополнительное количество неэлектролита

добавили раство-ритель

охладили раствор

Продолжение таблицы 3.27 – Тестовое задание 15 (Т-15)

Ва-ри-ант

Что изменилось в растворе

Что явилось причиной данного изменения

1

2

3

23

↑ Тзам

заменили исходный неэлектролит на другой (Сm=const)

разбавили раствор исходным растворителем

добавили исходный неэлектролит

24

Росм не изменилось

увеличили концентра-цию растворенного вещества

растворитель заменили другим растворителем (СМ=const)

уменьшили температуру раствора

25

↓ Ткип

увеличили концентрацию растворителя

увеличили концентрацию растворенного вещества

заменили исходный растворенный неэлектролит на другой (Сm=const)

26

↑ Pабс

увеличили концентрацию растворителя

охладили раствор

растворили дополнительное количество другого неэлектролита

27

↑ Росм

увеличили концентрацию растворителя

уменьшили концентрацию растворителя

добавили растворитель и растворенное вещество в таких количествах, чтобы СМ = const

28

↓ Тзам

увеличили концентра-цию растворенного вещества

заменили исходный растворенный неэлектролит на электролит (Сm=const)

уменьшили концентрацию растворителя

29

↑ Pотн

заменили исходный растворитель таким же количеством молей другого

увеличили концентрацию растворителя

повысили температуру раствора

30

↓ Росм

охладили раствор

увеличили концентрацию растворенного вещества

растворили дополнительное количество другого неэлектролита

31

↑ Ткип

заменили исходный растворенный неэлектролит на электролит (Сm=const)

увеличили концентрацию растворителя

растворили дополнительное количество другого неэлектролита

32

↓ Pабс

уменьшили концен-трацию растворенного вещества

заменили растворитель таким же количеством молей другого

повысили температуру

33

Тзам не изменилась

заменили исходный

растворитель на другой (Сm=const)

заменили исходный растворенный неэлектролит на другой (Сm=const)

заменили растворенный неэлектролит на электролит (Сm=const)

Продолжение таблицы 3.27 – Тестовое задание 15 (Т-15)

34

↓ Е

заменили исходный растворенный неэлектролит на другой (Сm=const)

заменили исходный

растворитель на другой (Сm=const)

уменьшили концентрацию растворенного вещества

35

↑ Росм

добавили растворитель и растворенное вещество в таких количествах, чтобы

СМ = const

повысили температуру раствора

заменили растворенный неэлектролит на электролит (СМ=const)


Задание 9. Гетерогенные химические системы и поверхностные явления в них (по разделам стандартов: химические системы; дисперсные системы, химическое и фазовое равновесие)

Рекомендуемая литература: [1], гл. 10, § 10.1-10.5; 10.8; 10.9; [2], гл. 6, § 6.3,; гл. 8, § 8.7; [4], гл. 9, § 1-6; лекции.
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   41


написать администратору сайта