Всем удачи!! Золь иодида серебра AgI получен в избытке раствора йодида калия. Определите заряд частиц полученного золя, напишите формулу его мицеллы и укажите,
 Скачать 0.93 Mb.
|
|
Всем удачи!! 1.Золь иодида серебра AgI получен в избытке раствора йодида калия. Определите заряд частиц полученного золя, напишите формулу его мицеллы и укажите, какой из электролитов: хлорид калия, нитрат бария или сульфат алюминия – будет обладать наибольшей коагулирующей способностью к полученному золю. KI+AgNO3 → AgI+KNO3 {[mAgI] nI- (n-x)K+}x- xK+ Агрегат+ПОИ→Ядро KI-стабилизатор Ядро+Противоионы→Гранула AgI-агрегат Гранула+Диффузный слой→Мицелла KI→K+ + I- Т.к. по правилу Шульце –Гарди чем выше заряд иона, тем выше его коагулирующее действие, то наибольшей коагулирующей способностью будет обладать Al2(SO4)3 1. Золь бромида серебра AgBr получен в избытке бромида калия. Изобразите схематически строение мицеллы, подпишите все ее составные части и укажите потенциалопределяющий ион. {(mAgBr) nBr^- (n-x)K+}^x- * xK+ KBr + AgNO3 = AgBr + KNO3 KBr -> K+ + Br- (mAgBr)- агрегат nBr- – потенциалопределяющий ион (mAgBr) * nBr- - ядро (n-x)K+ - противоионная часть адсорбционного слоя nK+ - диффузный слой nBr- * (n-x)K+ - адсорбционнй слой {(mAgBr) nBr^- (n-x)K+}^x- -гранула 2.Рассчитайте массу натрия тетрабората Na2B4O7·10H2O, необходимую для приготовления раствора объемом 250 мл с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л, используемого для кислотно-основного титрования соляной кислотой по реакции: Na2B407+2HCl+5H20 = 4H3B03+2NaCl. Дано: V(р-ра)=250 мл=0,25л C(l/2Na2B4O7)= 0,1 моль/л Найти: m(Na2B4O7·10H2O)-? Решение: Na2B407+2HCl+5H20 = 4H3B03+2NaCl. Из уравнения видно, что эквивалентом натрия тетрабората является условная частица, равная половине его молекулы (одному иону водорода эквивалентна половина молекулы). Количество эквивалента натрия тетрабората, необходимое для приготовления заданного раствора: n(l/2Na2B4O7-10H2O)=V· C(l/2Na2B4O7), где n-количество эквивалента,моль V-объём раствора, л C-молярная концентрация эквивалента,моль/л Подставляем данные из условия задачи: n(1/2Ма2В4О7·10Н2О)=0,25л ·0,1моль/л=0,025моль m(Na2B4O7·10H2O)=M(l/2Na2B4O7·10H2O)• n(l/2Na2B4O7·10H2O) m(Na2B4O7·10H2O) = 0,5 •381,4г/моль•0,025моль=4,7675г. Ответ: m(Na2B4O7·10H2O) =4,7675г 3.2 Рассчитать тепловой эффект реакции окисления глюкозы при стандартных условиях С6Н12О6(г) + 6О2(г) = 6Н2О(ж) + 6СО2(г),если ∆Н0обр.[C6H12O6(т)] = –1260 кДж/моль; ∆Н0обр.[CO2(г)] = –393,5 кДж/моль; ∆Н0обр.[H2O(ж)] = –285,8 кДж/моль. Энтальпия реакции, т. е. тепловой эффект реакции, зависит только от природы и состояния исходных веществ и конечных продуктов и не зависит от пути, по которому протекает реакция. Решение: Энтальпия реакции равна разности алгебраической суммы энтальпий образования всех продуктов реакции и алгебраической суммы энтальпий образования всех исходных веществ: ΔH = ΣΔHобр.конечн – ΣΔHобр.нач. Подставляем данные из условия задачи: ∆Н0реакции = (6∆Н0обр[H2O(ж)] + 6∆H0обр[CO2(г)]) – ∆H0обр[C6H12O6(т)] = ((6(–285,8) + 6(–393,5)) – (–1260) = –2815,8 кДж. Ответ: –2815,8 кДж 4. Объяснить лечебное действие повязок с гипертоническим раствором при лечении гнойных ран, приведите примеры. На чём основано действие слабительных средств? В медицинской практике используют гипертонические растворы или марлевые повязки, смоченные гипертоническим раствором NaCl, который в соответствии с закономерностями осмоса всасывает жидкость в себя, что способствует постоянному очищению раны от гноя или устранению отека. В некоторых случаях для этих же целей используют этиловый спирт или его концентрированные водные растворы, которые гипертоничны относительно живых тканей. На этом основано их дезинфицирующее действие, так как они способствуют плазмолизу бактерий и микроорганизмов. Действие слабительных средств - горькой соли MgS04 • 7НгО и глауберовой соли Na2S0 4 • IOH2O также основано на явлении осмоса. Эти соли плохо всасываются через стенки кишечника, поэтому они создают в нем гипертоническую среду и вызывают поступление в кишечник большого количества воды через его стенки, что приводит к послабляющему действию 5. Над раствором какого вещества: глюкозы, NaCl или Na3PO4 давление пара растворителя будет меньше, если температура и мольные доли веществ равны? Дать обоснованный ответ, используя понятие изотонического коэффициента. Давление пара, при котором при данной температуре в системе «жидкость-пар» наступает динамическое равновесие, характеризующееся равенством скоростей испарения и конденсации, называется давлением насыщенного пара. Для учета межмолекулярных взаимодействий в реальных растворах Вант-Гофф предложил использовать изотонический коэффициент i. Для молекул растворенного вещества физический смысл изотонического коэффициента: i= (число частиц растворенного вещества)/(число частиц исходного вещества) Для растворов неэлектролитов, молекулы которых не диссоциируют и мало склонны к ассоциации i=1 Для водных растворов электролитов вследствие диссоциации i>1, причем максимальное его значение для данного электролита равно числу ионов в его молекуле Для растворов, в которых вещество находится в виде ассоциатов i<1, что характерно для коллоидных растворов. Для растворов белков и высокомолекулярных веществ величина i зависит от концентрации и природы этих веществ. Чем больше кинетически активных частиц, тем выше осмотическое давление и ниже давление пара растворителя над раствором. C6H12O6 – неэлектролит, 1 частица NaCl ↔ Na+ + Cl- - 2 частицы Na3PO4 ↔ 3Na+ + PO43- 4 частицы Т.к. кинетически активных частиц больше в растворе фосфата натрия, давление пара растворителя над этим раствором будет меньше, чем в остальных растворах. (для лактозы то же самое) 6. Кислотно-основное титрование и реакции, лежащие в основе метода. Титранты алкалиметрии (с приготовленным и установленным титром). Формулы для расчета молярной концентрации эквивалента и титра:Cƒ(HCl) иT(HCl). Кислотно-основное титрование (метод нейтрализации) предназначено для определения концентрации кислот, оснований и солей.В основе кислотно-основного титрование — реакции нейтрализации. H++OH-↔H2O HA+B↔BH++A- Если титрант - щелочь, то данный метод называется алкалиметрия. А если кислота, то ацидиметрия. Титрант-раствор с точной известной концентрацией и титром(стандартные или рабочие растворы). Титранты алкалиметрии: Раствор с приготовленным титром – вещества, которые выдерживают предъявляемые требования,(Na2CO3•10H2O; H2C2O4•10H2O; Na2B4O7•10H2O) Раствор с установленным титром –вещества, которые не выдерживают предъявляемы требования, неустойчивы при хранении требуют стандартизации(NaOH, HCl, KMnO4, AgNO3) NaOH+HCl→ NaCl+H2O Cf1* Vf1= Cf2* Vf2 Cf(HCl) =nf/V= Cf((NaOH)*V(NaOH))/V(HCl) или Cf=nf/V=m/(V*Mf ),где nf – число эквивалентов растворенного вещества; V- объем раствора,л Мf –молярная масса эквивалента вещества T(HCl)=(Cf (HCl)*Mf(HCl))/1000,где Cf- молярная концентрация эквивалента Mf- молярная масса эквивалента вещества 7. Определить изотонические коэффициенты для растворов: NaCl, Na2SO4 и Al2(SO4)3. Cоставить ряд по увеличению π осм. этих растворов, если Cƒ экв. их равны 1 моль/л, а степень диссоциации составляет 0,5. Дано: Cƒ экв=1 моль/л αдис=0,5 Найти: i (NaCl ) i(Na2SO4) i(Al2(SO4)3) Решение: i= 1 + αдис (p - 1) p - число ионов, на которые распадается молекула электролита Уравнение диссоциации: NaCl = Na+ + Cl-. Соль распадается на 2 иона, p = 2. i (NaCl )= (1 + 0,5(2 - 1) = 1,5. Уравнение диссоциации: Na2SO4 = 2Na+ + SO42 -. Соль распадается на 3 иона, p = 3. i(Na2SO4)=1+0.5(3-1)=2 Уравнение диссоциации: Al2(SO4)3= 2Al3+ + 3SO42-. Соль распадается на 5 иона, p = 5. i(Al2(SO4)3)=1+0.5(5-1)=3 π = icRT,где i-изотонический коэффициент c-молярная концентрация, моль/л R-газовая постоянная [8,314 Дж/(моль * К)] T-температура, К Подставляем данные из условия задачи: π (NaCl) = 1.5*1*8.31*273=3403 Па π (Na2SO4)=2*1*8,31*273=4537 Па π (Al2(SO4)3) =3*1*8,31*273= 6806 Па π (NaCl)< π (Na2SO4) < π (Al2(SO4)3) Ответ: π (NaCl) = 1.5*1*8.31*273=3403 Па π (Na2SO4)=2*1*8,31*273=4537 Па π (Al2(SO4)3) =3*1*8,31*273= 6806 Па 8. Осмотическое давление раствора неэлектролита при 17оС равно 4,82*105 Па. Определить осмотическое давление этого же раствора при 57. Осмотическим давлением (п) называют избыточное гидростатическое давление, возникающее в результате осмоса и приводящее к выравниванию скоростей взаимного проникновения молекул растворителя сквозь мембрану с избирательной проницаемостью. Дано: π 1 =4,82*105Па T1 =17+273=290 К T2 =57+273=330 К Найти: π2 -? Решение: π = cRT где с - молярная концентрация вещества в растворе, моль/л р осм – осмотическое давление, (кПа или Па) R-газовая постоянная [8,314 Дж/(моль * К)] T-температура, К П1 осм. = CRT1 П2 осм. = CRT2 CR = П1 осм./T1 CR = П2 осм./T2 П2 осм. = (П1 осм. * Т2)/ Т1 П2 осм. = (482 * 330)/ 290 = 548,5 кПа = 5,485 + 10^2 кПа Ответ: 5,485 + 10^2 кПа 9. В четыре пробирки с 1М растворами СН3СООК, КCNS, К2SO4 и KCl поместили по 0,5 г полярного полимера. В каком из растворов электролита набухание полимера максимально, в каком – минимально и почему? Ответ: Действие ионов электролитов и набухание ВМС связано с их способностью к гидратации. По способности уменьшить набухание анионы располагаются в ряд (при одном и том же катионе): CNS(1-) > I(1-) > Br(1-) > NO3(1-) > Cl(1-) > CH3COO(1-) > SO4(2-) Поскольку ионы CNS(1-) усиливают набухание, а ионы SO4(2-) - тормозят, то в растворе KCNS набухание максимально, а в растворе К2SO – минимально. 10. Титрование, титрант, титр (раствор с приготовленным и установленным титром). Виды титриметрического анализа. Титр – один из видов концентрации, который определяется отношением массы вещества, в граммах, содержащегося в 1 мл раствора Титрование – добавление небольших порций раствора первого вещества к неизвестному объему раствора второго вещества до установления момента эквивалентности (до завершения реакции). Титрант — реагент с точно известным титром (концентрацией), добавляемый к исследуемому раствору для количественного анализа содержащихся в нем веществ или их элементов (ионов, функциональных групп). Раствор с приготовленным титром – раствор с точно известной концентрацией, титром, который устанавливают по массе навески, взятой на аналитических весах (Na2CO3•10H2O; H2C2O4•10H2O; Na2B4O7•10H2O) Раствор с установленным титром – рабочий раствор, точную концентрацию которого устанавливают в ходе дополнительного титрования - стандартизация (NaOH, HCl, KMnO4, AgNO3) Титриметрический анализ может быть основан на различных типах химических реакций: Кислотно-основное титрование основано на реакции обмена протонами (нейтрализации) между определяемым компонентом и веществом титранта. Окислительно-восстановительное титрование (перманганатометрия, иодометрия, хроматометрия, цериметрия, броматометрия, ванадатометрия) основано на обмене электронами между определяемым веществом и титрантом (окислительно-восстановительные реакции). Осадительное титрование (аргентометрия, гексоцианоферратометрия, меркурометрия) — реакции, протекающие с образованием малорастворимого соединения, при этом изменяются концентрации осаждаемых ионов в растворе. Комплексиметрическое титрование — реакции, основанные на образовании прочных комплексных соединений, например, с комплексоном (обычно ЭДТА), при этом изменяются концентрации ионов металлов в титруемом растворе. 11. Кислотно-основное титрование. Титранты ацидиметрии и алкалиметрии. Точка эквивалентности; точка конца титрования. Выбор индикатора по кривой титрования. Кислотно-основное титрование — титриметрические методы определения концентрации кислот или оснований, основанные на реакции нейтрализации Титрование раствором щелочи называется алкалиметрией (титранты: щелочи, NaOH, KaOH и т.д), а титрование раствором кислоты — ацидиметрией (титранты: сильные кислоты, HCl, H2SO4 и т.д) Точка эквивалентности (конечная точка титрования) в титриметрическом анализе момент титрования, когда число эквивалентов добавляемого титранта эквивалентно или равно числу эквивалентов определяемого вещества в образце. Момент завершения реакции. Точка конца титрования-такой момент, когда по изменению окраски раствора индикатора или по другим признакам замечают конец реакции. Для титрования выбирают индикатор, у которого интервал pH перехода его окраски совпадает со скачком титрования. В начале титрования добавление небольшого количества титранта не оказывает влияние на рН раствора. По мере приближения к точке эквивалентности увеличение рН идет более быстро. Добавление последней капли рабочего раствора приводит к резкому изменению рН титруемого раствора и изменению цвета индикатора. Резкое изменение рН раствора вблизи точки эквивалентности называется скачком титрования. Середина скачка титрования соответствует точке эквивалентности. В данном случае рН в точке эквивалентности будет нейтральной, т.к. образующаяся в результате реакции нейтрализации соль не подвергается гидролизу. Следовательно, при титровании сильных кислот сильными основаниями (и наоборот) можно применять индикаторы, интервал перемены окраски которых от 4 до 10 (метиловый красный, метиловый оранжевый, фенолфталеин и др.). Наиболее подходящим будет тот, у которого рТ=7. Однако необходимо учесть, что присутствие растворимого оксида углерода (IV) в растворе смещает рН точки эквивалентности в кислую среду, поэтому обычно применяют метиловый оранжевый (рТ=4). Довольно значительное отклонение рТ данного индикатора от рН в точке эквивалентности в данном случае не имеет значения, т.к. для изменения окраски индикатора необходимо прилить к раствору очень малый (менее 1 капли) избыток рабочего раствора. Кислотно-основные индикаторы: Это вещества, изменяющие свою окраску при изменении водородного показателя среды. -Метиловый-оранжевый -Метиловый-красный -Фенолфталеин -Ф-ф + тимоловый синий -Флуоресцентные Требования к индикаторам: -окраска индикатора при близких значениях рН должна хорошо отличаться -изменение окраски индикатора должно происходить резко в небольшом интервале рН -окраска индикатора должна быть как можно интенсивнее -количество щелочи или кислоты, необходимое для изменения окраски индикатора, должно быть очень небольшим -изменение окраски индикатора долно быть обратимым -индикаторы метода кислотно-основного титрования – это слабые кислоты или основания, у которых неионизированные молекулы и ионы имеют разную окраску 12.Что произойдет с эритроцитами при 310 К в 2-% растворе глюкозы (ρ=1,006 г/мл)? Ответ подтвердить расчётом. Дано: T=310 К в 2-% раствор глюкозы ρ=1,006 г/мл Решение: Эритроциты в гипотонических растворах за счет эндосмоса разрушаются, происходит гемолиз, а в гипертонических растворах сморщиваются (плазмолиз). Осмотическое давление определяется по закону Вант-Гоффа р осм. = с(Х)×R×T, где с(Х) = (W*p*10)/M(X) V p-ра = m/p= 100/1.0006=99.4мл=0.0994л р осм. = CRT, C = р осм/ (R*T), C = m/(M*Vр-ра) = 2/(180*0,0994) = 0,111 моль/л р осм. = 0,111 * 8,31 * 310 = 285, 94 кПа Ответ: pосм. крови= 740-780 кПа, р осм (С6Н12О6) < pосм. Крови, поэтому данный раствор гипотоничен по отношению к крови, произойдет гемолиз. (осмотический шок) 13.Осмотическое давление 0,1 М. ZnSO4 при 0°С равно 1,59-105 Па. Определить кажущуюся степень диссоциации соли в данном растворе. Решение: C(ZnSO4) = 0,1 M t = 0 C = 273k p = 3,59 * 10^5 Па = 3,59 * 10^2 кПа P = iCRT i= p/(CRT)= (3.59*10^2)/(0,1*8,31*273)=1,58 ZnSO4=Zn2++SO42- k=2 а (альфа) = (i-1)/(k-1) = (1,58-1)/(2-1) = 0,58 Ответ: 0,58 14.Над каким из растворов при одинаковых молярных концентрациях давление пара растворителя будет наибольшим: а) NaCl; б) фруктоза (C6H12O6); в) Al2(SO4)3. Ответ поясните. Решение: Чем больше кинетически активных частиц, тем выше осмотическое давление и ниже давление пара растворителя над раствором (с учетом изотонического коэффициента). а)NaCl ↔ Na+ + Cl- - 2 частицы б)C6H12O6 – неэлектролит, 1 частица в)Al2(SO4)3 ↔ 2Al3+ + 3SO42- - 5 частиц Давление пара растворителя будет наибольшим над раствором фруктозы π (Al2(SO4)3) ˃π (KCl)˃π(C6H12O6) ρ0 ˃ρ(C6H12O6)˃ ρ(KCl)˃ρ(Al2(SO4)3) 15. На титрование 5 мл ацетатного буфера затрачено 3 мл раствора NaOH(Cf) =0,1 моль/л. Рассчитайте буферную емкость системы, если рНо = 3, а после титрования рН = 7,5. Решение: Bb=c(1/2щел)*Vщел/|∆pH|*Vбуф.р-ра с(1/2 щел) и V щел - молярная концентрация эквивалентов и объем добавленной щелочи; ∆рН - сдвиг водородного показателя буферного раствора, вызванный добавлением сильной кислоты (щелочи); V6уф.р.ра - исходный объем буферного раствора. Подставляем данные из условия задачи: B = 0,1моль.л *0,003л / │3-7,5│*0,005л = 0,013 моль/л Ответ: B= 0,013 моль/л |