1. Приведите уравнения для расчёта активности, средней ионной активности, средней ионной моляльности и среднего ионного коэффициента активности сильного электролита.
2. Ионная сила раствора. Правило ионной силы Льюиса–Рендалла.
3. Запишите уравнения предельного закона Дебая–Хюккеля, 2-го и 3-го приближений теории Дебая–Хюккеля для водных растворов. Укажите область применимости этих уравнений.
4. Рассчитайте ионную силу раствора электролита А с моляльной концентрацией (моль/кг H2O) (табл. 2).
5. Используя предельный закон Дебая–Хюккеля рассчитайте средний ионный коэффициент активности при 298 K для электролита А с моляльной концентрацией .
6. Определите величины, и сильного электролита Ав вод-ном растворе с моляльной концентрацией .
7. Вычислите ионнуюсилу раствора, содержащего одновременно электролит А с концентрацией и электролит В с концентрацией .
8. По предельному закону Дебая–Хюккеля вычислите средний ион-ный коэффициент активности электролита А с моляльной концентра- циейпри 298 К, если в растворе также присутствует электролит В с моляльной концентрацией .
9. С помощью предельного закона Дебая–Хюккелявычислитеэлектролита В с моляльной концентрацией при 298 К в присутствии в растворе также электролита А с моляльной концентрацией .
10.Наосновании справочныхданных ([3], табл.72)овеличинах сред-них ионных коэффициентов активности для электролита А начертите график от до . На график нанесите зависимость в соответствии с предельным законом Дебая–Хюккеля. Сделайте вывод о характере изменения коэффициента активности силь-ного электролита с увеличением концентрации.
11. Найдите рН раствора электролита С сконцентрацией (табл. 2).
12. На основании справочных данных о произведении растворимости малорастворимого соединения D рассчитайте его растворимость:
а) в водном растворе этого вещества,
б) в присутствии электролита А с моляльной концентрацией .
Таблица 2
№ варианта Электролит А
Электролит В
Соединение
С D
17 KI 0,002 NaCl 0,005 HI AgI
Решение
1. Активность находят по формуле: аi = Сi·γi
γi - коэффициентом активности.
Cредняя ионная активность:
Средняя ионная моляльность:
,
Cредний ионный коэффициент активности
2. Ионная сила раствора – это мера интенсивности электрического поля, создаваемого ионами.
Правило ионной силы, или закон ионной силы, Льюиса и Рендалла гласит: «В разбавленных растворах коэффициент активности сильного электролита одинаков для всех растворов с одной и той же ионной силой независимо от природы электролита».
3. Для концентрированных растворов при m ≤ 0,1 учитывается средний диаметр ионов, в результате чего получается уравнение второго приближения теории Дебая – Хюккеля:
Для еще более концентрированных растворов m >0,1 моль/кг есть третье приближение теории Дебая–Хюккеля:
4. Находим ионную силу раствора электролита А = КI с моляльной концентрацией m1 = 0,002 моль/кг Н2О (табл. 2):
I = ½(0,002 ·12 + 0,002 ·12) = 0,002
5. Используя предельный закон Дебая–Хюккеля рассчитывае средний ионный коэффициент активности при 298 K для электролита А с моляльной концентрацией .
lgγ± = -0,51·12·√0,002 = -0,022
γ± = 10-0,022 = 0,950
6
. Определяем величины m±, а± и а сильного электролита А в водном растворе с моляльной концентрацией m1
m± = 0,002(11·11)1/2 = 0,002 моль/кг
а± = (γ±·m±)n = (0,950·0,002)2 = 3,61·10-6 моль/кг
а = γ±·m± = 0,950·0,002 = 0,0019 моль/кг.
7. Вычислите ионную силу раствора, содержащего одновременно электролит KI с концентрацией 0,002 моль/кг и электролит NaCl с концентрацией 0,005 моль/кг:
I = ½(0,002 ·12 + 0,002 ·12 +0,005·12 + 0,005·12) = 0,007
8. По предельному закону Дебая–Хюккеля вычисляем средний ионный коэффициент активности электролита А с моляльной концентрацией при 298 К, если в растворе также присутствует электролит В с моляльной концентрацией .
lgγ± = -0,51·12·√0,007 = -0,042
γ± = 10-0,042 = 0,908
9. С помощью предельного закона Дебая–Хюккеля вычислием электролита В с моляльной концентрацией при 298 К в присутствии в растворе также электролита А с моляльной концентрацией :
lgγ± = -0,51·12·√0,007 = -0,042
γ± = 10-0,042 = 0,908.
10
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
