Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Химическая кинетика. Химическое равновесие



4. Напишите кинетические уравнения следующих реакций:

а) С + О2 = СО2

б) 2NOCl(г) = 2NO(г) + Cl2(г)

в) C12H22O11 + H2O = 2C6H12O6

г) 2NO + H2 = N2O + H2O.

Объясните причину несовпадения молекулярности и порядка реакции.

Решение.

Кинетические уравнения отражают взаимосвязь между концентрациями исходных веществ, находящихся в одной фазе, и скоростью реакции. Теоретической основой для написания кинетических уравнений является закон действующих масс (ЗДМ), согласно которому скорость реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, в степенях, равных их стехиометрическим коэффициентам. В соответствии с ЗДМ кинетические уравнения рассматриваемых реакций выглядят следующим образом:

А) С + О2 = СО2

V=k*C(O2), где V – скорость реакции, k – константа скорости реакции, C(O2) – концентрация кислорода, моль/л

Б) 2NOCl(г) = 2NO(г) + Cl2(г)

V=k*C(NOCl)2, где V – скорость реакции, k – константа скорости реакции, C(NOCl) – концентрация NOCl, моль/л

В) C12H22O11 + H2O = 2C6H12O6

V=k*C(C12H22O11)*C(H2O), где V – скорость реакции, k – константа скорости гидролиза сахарозы C12H22O11, C(C12H22O11) – концентрация сахарозы в водном растворе, моль/л, С (Н2О) –концентрация воды, моль/л.

Г) 2NO + H2 = N2O + H2O.

V=k*C(NO)2*C(H2), где V – скорость реакции, k – константа скорости, C(NO) – концентрацияNO, моль/л, С (Н2) –концентрация водорода, моль/л.

1. Причина несовпадения молекулярности и порядка реакции

Молекулярность реакции определяется числом частиц реагентов, взаимодействующих друг с другом в одной элементарной (простой) реакции и превращающихся в продукты.

Порядок реакции по данному веществу — показатель степени при концентрации этого вещества в кинетическом уравнении реакции. Основными причинами несовпадения молекулярности и порядка реакции могут являться: простое несовпадение ( поскольку молекулярность- характеризует механизм, а порядок - кинетику реакции),
наличие избытка одного из исходных веществ, гетерогенность реакции, ее ступенчатый характер.

5. Установите, как изменится скорость химической реакции

2NO + H2 = N2O + H2O, если:

а) уменьшить объем реакционной смеси в 2 раза;

б) уменьшить давление в 2 раза;

в) увеличить концентрации исходных веществ в 2 раза.

Решение.

Составим кинетическое уравнение реакции:

V=k*C(NO)2*C(H2)

2.После уменьшения объема реакционной смеси в 2 раза концентрации реагентов увеличатся тоже в два раза. Тогда кинетическое уравнение примет вид:

V/=k*(2C(NO))2*(2C(H2))=22*2 V=8 V.

Как видно из расчетов, после уменьшения объема реакционной смеси в 2 раза скорость реакции возрастет в 8 раз.

Уменьшение давления в 2 раза приведет к соответствующему уменьшению концентраций реагентов. Кинетическое уравнение примет вид:

V//=k*(1/2C(NO))2*(1/2C(H2))=(1/2)2*(1/2) V=1/8 V

Из расчетов следует, что после уменьшения давления реакционной смеси в 2 раза скорость реакции уменьшится в 8 раз.

Увеличение концентраций исходных веществ в 2 раза приведет к эффекту, аналогичному при соответствующем уменьшении объема системы:

V///=k*(2C(NO))2*(2C(H2))=22*2 V=8 V

Т.о, после увеличения концентраций исходных веществ в 2 раза скорость реакции возрастет в 8 раз

 

6. Объясните, как влияет повышение температуры, давления и концентрации исходных веществ на экзотермическую реакцию синтеза аммиака из простых веществ.

Решение.

Запишем уравнение реакции синтеза аммиака из простых веществ:

N2 (г)+3H2(г)=2NH3(г) 0

Данная реакция является обратимой, гомогенной (все реагенты – газы, ), протекает с уменьшением объема (в реакцию вступает 4 объема исходных газов-реагентов, получается 2 объема газообразного продукта).

Повышение температуры, давления и концентрации исходных веществ будет влиять на рассматриваемую реакцию в соответствии с законом Ле-Шателье:

Если на систему, находящуюся в химическом равновесии, подействовать извне, то равновесие сместится в сторону реакции, компенсирующей внешнее воздействие.

Повышение температуры будет смещать равновесие в сторону обратной эндотермической реакции, протекающей с поглощением тепла.

Повышение давления будет смещать равновесие в сторону прямой реакции, протекающей с уменьшением объема реакционной смеси, т.е., с уменьшением давления.

1. Повышение концентраций исходных веществ(азота и водорода) будет смещать равновесие в сторону прямой реакции, ведущей к уменьшению этих концентраций.

6.Таким образом, из рассмотренных факторов повышение давления и концентраций исходных веществ будет благоприятно влиять на экзотермическую реакцию синтеза аммиака из простых веществ, способствовать увеличению ее выхода. Напротив, повышение температуры будет способствовать уменьшению выхода прямой реакции.

7. В биологическом полимере (белке) имеет место следующее превращение:

нативное состояние ↔ денатурированное состояние,

Причем при повышении температуры равновесие сдвигается вправо.

Сделайте вывод об энтальпии реакции (принцип Ле-Шателье).

Решение.

1.Принцип Ле-Шателье гласит: Если на систему, находящуюся в химическом равновесии, подействовать извне, то равновесие сместится в сторону реакции, компенсирующей внешнее воздействие.

2. В соответствии с этим принципом при повышении температуры равновесие сдвигается в сторону эндотермической реакции, протекающей с поглощением тепла, т.е., с увеличением энтальпии реакции.

3. Поскольку, согласно условию, при повышении температуры равновесие сдвигается вправо, то прямая реакция (идущая вправо) – эндотермическая:

нативное состояние ↔ денатурированное состояние, > 0

Растворы

8. Раствор содержит 20 г глюкозы в 100 г воды.

Вычислите давление насыщенного пара растворителя над раствором при температуре 15 оС, если давление пара чистой воды при этой же температуре равно 23, 75 мм рт. ст.

Рассчитайте молярную долю растворителя.

Решение

Рассчитаем молярные доли растворенного вещества и растворителя:

1.1.

,

Где -количество вещества глюкозы, рассчитывается по формуле:

20/180=0, 11 моль

- количество вещества воды, рассчитывается по формуле

100/18=5, 56 моль.

Тогда =0, 11/(0, 11+5, 56)=0, 02.

1.2.Молярную долю растворителя, , рассчитаем на основании соотношения:

=1,

тогда =1-

Согласно закону Рауля, давление насыщенного пара растворителя над раствором пропорционально молярной доле растворителя:

,

где - давление пара чистого растворителя (воды), - мольная доля чистого растворителя (воды). Подставляя данные задачи и расчетов, получаем:

=23, 75*0, 98=23, 275 мм рт.ст.

 

9. Водный раствор одноатомного спирта, содержащий 0, 874 г вещества в 100 мл воды, замерзает при температуре -0, 354 оС.

Рассчитайте относительную молекулярную массу спирта и установите его формулу.

Решение.

1. Согласно закону Рауля понижение температуры кристаллизации раствора по отношению к чистому растворителю прямо пропорционально моляльной концентрации растворенного вещества:

Δ Тзам.= Тзам (растворителя)- Тзам (раствора)=KСm (1)

где Сm– моляльная концентрация раствора; К – криоскопическая постоянная. Для воды К=1, 86°.

В соответствии с условием задачи Δ Тзам.=0 оС-(-0, 354 оС)=0, 354 оС.

2. Из выражения (1) найдем моляльную концентрацию растворенного вещества:

Сm= Δ Тзам/К=0, 354/1, 86=0, 19 моль/кг

3.Согласно определению для моляльной концентрации:

,

Отсюда =0, 874/(0, 19*0, 1)=46 г/моль

3. Общая формула предельных одноатомных спиртов –СnH2n+1OH.., тогда молярную массу спирта можно выразить следующим образом:

М(R-OH)=14n+18=46, 14n=28, n =2. Следовательно, формула спирта – С2H5OH- этанол.

 

10. Осмотическое давление раствора объемом 250 мл, в котором содержится 20 г гемоглобина, равно 2855 Па (при 4 оСили 277 К).

Установите молярную массу гемоглобина.

Решение.

1. Согласно закону Вант-Гоффа осмотическое давление раствора прямо пропорционально молярной концентрации растворенного вещества:

Росм=1000*R*T*См, па (1).

Из выражения (1) найдем величину См:

См= Росм/(1000*R*T)=2855/(1000*8, 314*277)=0, 00124 моль/л

2. Согласно определению молярная концентрация находится по формуле(2):

, отсюда =20/(0, 00124*0, 25)=64516 г/моль.

11.Водный раствор NaOH кипит при температуре 102, 65 оС. Кажущаяся степень ионизации электролита равна 70%.

Определите массу NaOH, растворённую в 100 г воды.

Решение

1. Согласно закону Рауля повышение температуры кипения раствора по отношению к чистому растворителю прямо пропорционально моляльной концентрации растворенного вещества. Для растворов электролитов закон Рауля выглядит следующим образом (1):

Δ Ткип. = i*Кэ*Сm, ( 1)

где i – поправочный изотонический коэффициент, Кэ – эбуллиоскопическая постоянная растворителя; для воды Кэ =0, 52°; Сm –моляльная концентрация раствора; Δ Ткип. = Ткип р-ра – Ткип.р-рителя. Согласно условию задачи Δ Ткип=2, 65°

Найдем величину i:

i=1+α (n-1),

где α - кажущаяся степень ионизации электролита, согласно условию равна 0, 7

n – количество ионов, на которые распадается в растворе 1 молекула электролита:

NaOH=Na++OH-

Т.О., для гидроксида натрия n=2. Тогда:

i=1+α (n-1)=1+0, 7*(2-1)=1, 7

Из выражения (1) найдем величину Сm:

Сm= Δ Ткип/( i*Кэ)=2, 65/(1, 7*0, 52)=3 моль/кг

Масса NaOH, растворённая в 100 г воды, определяется по формуле (2):

m(NaOH)= Сm*M(NaOH)*100/1000 (2),

где M(NaOH)=40 г/моль.

Подставляя результаты расчетов в формулу (2), получаем:

m(NaOH)=3*40*100/1000=12 г

11. Раствор, содержащий 2, 1 г КОН в 250 мл воды, замерзает при -0, 514 оС.

Рассчитайте изотонический коэффициент и кажущуюся степень диссоциации.

Решение

Согласно закону Рауля понижение температуры замерзания раствора по отношению к чистому растворителю прямо пропорционально моляльной концентрации растворенного вещества. Для растворов электролитов закон Рауля выглядит следующим образом (1):

Δ Тзам. = i*К*Сm, ( 1)

где i – поправочный изотонический коэффициент; К – криоскопическая постоянная растворителя; для воды К =1, 86°; Сm –моляльная концентрация раствора; Δ Тзам. = Тзам.р-рителя –Тзам. р-ра. Согласно условию задачи Δ Тзам=0, 514°

Найдем величину Сm. Согласно определению для моляльной концентрации:

=2, 1/(56*0, 25)=0, 15 моль/кг

2.Из выражения (1) найдем величину изотонического коэффициента:

I = Δ Тзам./( К*Сm)= 0, 514/(1, 86*0, 15)=1, 84

3.Изотонический коэффициент и кажущаяся степень диссоциации связаны соотношением (2):

 

i=1+α (n-1),

где α - кажущаяся степень ионизации электролита, n – количество ионов, на которые распадается в растворе 1 молекула электролита:

КОН=К++ОН-

Для гидроксида калия n=2.

Выразим величину α:

α =(i-1)/( n-1)=(1, 84-1)/(2-1)=0, 84=84%.

 

12. Осмотическое давление 0, 5 М раствора карбоната калия равно 2726 кПа при 0 оС.

Вычислите кажущуюся степень диссоциации K2CO3 в растворе.

Решение

1.Согласно закону Вант-Гоффа для электролитов осмотическое давление раствора прямо пропорционально молярной концентрации растворенного вещества:

Росм=i*1000*R*T*См,

где i – изотонический коэффициент

Найдем величину i:

i= Росм/1000*R*T*См=2726000/(1000*8, 314*273*0, 5)=2, 4

Изотонический коэффициент связан с кажущейся степенью ионизации соотношением:

 

i=1+α (n-1),

где α - кажущаяся степень ионизации электролита,

n – количество ионов, на которые распадается в растворе 1 молекула электролита:

К2СО3=2К++СО32-

Для карбоната калия n=3.

Выразим величину α:

α =(i-1)/( n-1)=(2, 4-1)/(3-1)=1, 4/2=0, 7=70%.

Буферные системы

 

13. В состав крови входит буферная система, состоящая из двух анионов.

Приведите формулы её составных частей.

Назовите эту буферную систему.

Классифицируйте её по составу и природе компонентов.

Укажите зону буферного действия.

Напишите уравнения реакций, отражающих механизм действия (ионная форма).

Ответ

1. Важнейшими буферными системами крови являются бикарбонатная, фосфатная, белковая и наиболее мощная гемоглобиновая. Из этих систем только фосфатная состоит из двух анионов: Н2РО4 (донор протонов) и НРО42– (акцептор протонов). Фосфатная буферная система составляет всего лишь 1% от буферной емкости крови. В других тканях эта система является одной из основных.

2. Роль кислоты в этой системе выполняет однозамещенный фосфат NaH2PO4, а роль соли двузамещенный фосфат – Na2HPO4.

3. Зона буферного действия буферной пары (Н2РО4–НРО42–)находится в интервале от 6, 2 до 8, 2.

4. Буферное действие фосфатной системы основано на возможности связывания водородных ионов ионами НРО42– с образованием Н2РО4:

Н+ + НРО42– —> Н2РО4,

а также ионов ОН с ионами Н2РО4:

ОН + Н2РО4 —> HPO42–+ H2O.

 

14. Аммиачная буферная система состоит из двух составных частей.

Классифицируйте её по составу и природе компонентов.

Укажите интервал значений рН, внутри которого эта система обладает буферной емкостью.

Напишите уравнения реакций, отражающих механизм её действия (ионная форма).

Объясните, почему аммиачная буферная система не входит в состав крови.

Решение

1.Состав и природа компонентов:

А)NН4ОН (NН3 х Н2О)-гидроксид аммония, слабый электролит

Б) NН4С1 – соль, хлорид аммония, сильный электролит.

Гидроксид аммония - слабый электролит, в растворе частично диссоциирует на ионы:

4ОН < => NН4+ + ОН-

При добавлении к раствору гидроксида аммония хлорида аммония, соль как сильный электролит практически полностью диссоциирует на ионы:

4С1 > NН4+ + С1-

и подавляет диссоциацию основания, равновесие которого смещается в сторону обратной реакции.

Интервал значений рН, внутри которого рассматриваемая система обладает буферной емкостью, рассчитывается по формуле:

,

где Кв – константа диссоциации NН4ОН=1, 8*10-5, С0-концентрация основания, Сс-концентрация соли.

рН=14-4, 74+lg(C0/Cc)=9, 26+lg(C0/Cc). В зависимости от соотношения C0/Cc интервал значений рН составляет 8, 26-10, 26.

Способность аммиачного буфера поддерживать практически постоянное значение рН раствора основана на том, что входящие в них компоненты связывают ионы Н+ и ОН-, вводимые в раствор или образующиеся в результате реакции, протекающей в этом растворе. При добавлении к аммиачной буферной смеси сильной кислоты, ионы Н+ будут связываться молекулами или гидроксида аммония, а не увеличивать концентрацию ионов Н+ и уменьшать рН раствора:

NH4OH+H+=NH4++H2O

При добавлении щелочи ионы ОН - будут связывать ионы NН4+, образуя при этом малодиссоциированное соединение, а не увеличивать рН раствора:

NH4++ОН-= NH4OH

Аммиачная буферная система не входит в состав крови, поскольку интервал значений рН, внутри которого она будет обладать буферной емкостью, находится в щелочной области (рН больше 8). Нормальное значение рН плазмы крови составляет 7, 40 ± 0, 05, т.е ниже области буферирования.

 

15. В 200 мл фосфатного буферного раствора содержится 0, 8 моль кислотного компонента (Н2РО4- ) и 1, 6 моль солевого компонента (НРО42–).

Установите рН буферного раствора.

Объясните, входит ли рассчитанное значение рН в ЗБД (рН: 6, 2 – 8, 2).

Ки2РО4-) = 6, 2× 10-8 моль/л; lg 2 = 0, 3; lg 6, 2 = 0, 79.

Классифицируйте буферную систему по составу и природе компонентов.

Решение.

Подставим данные задачи в формулу для расчета рН фосфатного буфера:

=-lg(6, 2× 10-8) +lg(1, 6/0, 8)=7, 51

Рассчитанное значение рН входит в зону буферного действия( ЗБД) рН: 6, 2 – 8, 2

Фосфатная буферная система является кислотно-основной буферной системой, образованной анионами двух кислых солей

 

16. Концентрация ионов водорода в крови больного равняется 2, 46∙ 10-8 моль/л.

Рассчитайте рН крови (lg 2, 46 = 0, 39).

Назовите состояние, возникающее при данном нарушении КОС.

Укажите, чем характеризуется это состояние с точки зрения протолитического гомеостаза.

Решение

1. рН =-lg(CH+)=-lg(2, 46∙ 10-8)=7, 61

2. При данном нарушении КОС (рН> 7, 4) возникает алкалоз

3. Под протолитическим гомеостазом принято понимать относительное постоянство соотношения кислота-основание внутренней среды живого организма. С точки зрения протолитического гомеостаза алкалоз - увеличение рН в крови (и других тканях организма) за счёт накопления щелочных веществ. Алкалоз может возникать вследствие гипервентиляции лёгких, приводящей к избыточному выведению СО2 из организма, вследствие больших потерь кислого желудочного сока при желудочных свищах, при длительном приёме диуретиков, при избыточном введении бикарбоната натрия с целью коррекции метаболического ацидоза или нейтрализации повышенной кислотности желудочного сока. При алкалозе уменьшается мозговой и коронарный кровоток, снижаются артериальное давление и минутный объем крови. Возрастает нервно-мышечная возбудимость, возникает мышечный гипертонус вплоть до развития судорог и тетании. Нередко наблюдается угнетение моторики кишечника и развитие запоров; снижается активность дыхательного центра. Для алкалоза характерно снижение умственной работоспособности, головокружение, могут возникать обморочные состояния.

 

Комплексные соединения

17. Определите заряд комплексообразователя и его координационное число в комплексном ионе [Fe(C2O4)2(OH)2]3-.

Изобразите графически его структурную формулу.

Классифицируйте этот ион по природе лигандов.

Напишите выражение константы нестойкости.

Решение

Пусть заряд иона-комплексообразователя Fe =(Х+). Заряды лигандов равны: (C2O4)2-, (OH)-. Составим уравнение баланса зарядов:

1* (+Х) +2*(-2) +2*(-1) =-3.

Х-4-2+3=0, х=+3

Т.О. заряд комплексообразователя: Fe+3

Координационное число -число связей, образованных комплексообразователем, с лигандами. В данном ионе к.ч. железа равно 6, т.к. 4 связи железо образует с двумя двухвалентными группами C2O4 и две связи – с двумя одновалентными группами ОН)

1. Структурная формула комплексного иона:

 

2. Данный ион содержит различные по природе лиганды: оксалат – ион и нидроксид – ион. Т.о. комплексный ион является ацидокомплексом (за счет оксалатов – кислотных остатков щавелевой кислоты) и гидроксокомплексом ( за счет гидроксильных групп).

3. Выражение константы нестойкости:

 

[Fe(C2O4)2(OH)2]3- ↔ Fe3+ + 2 C2O42- + 2 OH -

 

18. Напишите формулу комплексного соединения, имеющего название: хлорид гексаамминхрома (III).

Изобразите графически структурную формулу внутренней сферы.

Классифицируйте соединение по заряду комплексной частицы, по электропроводности, по природе ионов внешней сферы и по природе лигандов.

Рассчитайте координационное число комплексообразователя.

Напишите выражение константы нестойкости.

Решение

1. Хлорид гексаамминхрома (III) имеет молекулярную формулу:

 

[Cr(NH3)6]Cl3

2. Cтруктурная формула внутренней сферы:

П о заряду комплексной частицы хлорид гексаамминхрома является катионным комплексом; по электропроводности –сильным электролитом, по природе ионов внешней сферы-хлоридом, по природе лигандов –аммиакатом

Координационное число комплексообразователя равно 6

 

Выражение константы нестойкости:

 

[Cr(NH3)6]3+ ↔ Cr 3+ + 6 NH3

 

 

19. Рассчитайте DG процесса [Fe(CN)6]4- ↔ Fe2+ + 6CN-, если Кн в стандартных условиях равна 10-35.

Изобразите графически структурную формулу комплексной частицы.

Классифицируйте её по природе лигандов.

Напишите выражение константы нестойкости.

Решение

Изменение свободной энергии Гиббса Δ G и константа равновесия связаны соотношением:

Подставляя данные задачи и учитывая, что стандартные условия соответствуют Т=298 К, получаем:

Δ G=-8, 31*298 *ln 10-35=-2, 3*8, 31*298*lg10-35=-2, 3*8, 31*298*(-35)=199349 дж=199, 349 кДж

Структурная формула комплексной частицы:

 

3.По природе лиганда данное соединение является ацидокомплексом, т.к. CN- - кислотный остаток синильной кислоты

4. Выражение константы нестойкости:

 

 

Физико-химия коллоидно-дисперсных систем и растворов ВМС

 

 

20. Напишите коллоидно-химические формулы мицелл золей полученных по реакциям:

А) AgNO3 + KI ®

Б) CaCl2 + H2C2O4

В) FeCl3 + NaOH ®

Г) FeCl3 + H2O ®

Приведите строение мицелл.

Примечания:

В вариантах А – В необходимо написать формулы мицелл в избытке каждого из исходных веществ.

Решение

2. Коллоидно-химические формулы мицелл золей:

А) AgNO3 + KI ®AgI↓ +К NO3

Состав мицеллы, полученной при избытке AgNO3 , может быть представлен следующим образом:

[m AgI *nAg+*(n-x) NO3-]x+ *х NO3-

Строение мицеллы:

Ядро - m AgI *nAg+; адсорбционный слой противоионов -(n-x) NO3-; диффузный слой противоионов - х NO3-.

Состав мицеллы, полученной при избытке KI, может быть представлен следующим образом:

[m AgI *nI-*(n-x) К+]x- *х К+

Строение мицеллы:

Ядро - m AgI *nI-; адсорбционный слой противоионов -(n-x) К+; диффузный слой противоионов - х К+.

Б) CaCl2 + H2C2O4→ Са C2O4↓ +2 HCl

Состав мицеллы, полученной при избытке CaCl2 , может быть представлен следующим образом:

[m Са C2O4 *nCa2+*2(n-x) Cl-]2x+ *2х Cl-

Строение мицеллы:

Ядро - m Са C2O4 *nCa2+; адсорбционный слой противоионов 2(n-x) Cl-; диффузный слой противоионов - 2х Cl-

 

Состав мицеллы, полученной при избытке H2C2O4 , может быть представлен следующим образом:

[m Са C2O4 *n C2O4 2-*2(n-x) H+]2x- *2х H+

Строение мицеллы:

Ядро - m Са C2O4 *n C2O4 2-; адсорбционный слой противоионов 2(n-x) H+; диффузный слой противоионов - 2х H+

В) FeCl3 + 3NaOH ®Fe(OH)3↓ +3NaCl

Состав мицеллы, полученной при избытке FeCl3 , может быть представлен следующим образом:

[m Fe(OH)3*nFe3+*3(n-x) Cl-]3x+ *3х Cl-

Строение мицеллы:

Ядро - m Fe(OH)3*nFe3+; адсорбционный слой противоионов 3(n-x) Cl-; диффузный слой противоионов - 3х Cl-

 

Состав мицеллы, полученной при избытке NaOH , может быть представлен следующим образом:

[m Fe(OH)3*nОН-* (n-x) Na+]x- *х Na+

Строение мицеллы:

Ядро - m Fe(OH)3*n ОН-; адсорбционный слой противоионов (n-x) Na+; диффузный слой противоионов - х Na+

Г) FeCl3 + 2H2O ® Fe(OH)2Cl+ 2HCl

Fe(OH)2Cl ↔ FeOCl+ H2O

Состав мицеллы, полученной при гидролизе хлорида железа , может быть представлен следующим образом:

[m Fe(OH)3] *nFeO+*(n-x)Cl-}+x*xCl-,

Строение мицеллы:

Ядро - m Fe(OH)3* nFeO+; адсорбционный слой противоионов (n-x) Cl-; диффузный слой противоионов - х Cl-

 

21. Имеются 3 коллоидных раствора: гидроксида железа (III), полученного гидролизом FeCl3, иодида серебра, полученного в избытке КI, и иодида серебра, полученного в избытке AgNO3.

Предложите два варианта взаимной коагуляции.

Объясните, используя формулы мицелл.

Решение

1.Формулы мицелл:

А)гидроксида железа (III), полученного гидролизом FeCl3:

[m Fe(OH)3 *nFeO+*(n-x)Cl-]+x*xCl-,

Положительно заряженный золь

Б)иодида серебра, полученного в избытке КI:

[m AgI *nI-*(n-x) К+]x- *х К+

Отрицательно заряженный золь

 

в)иодида серебра, полученного в избытке AgNO3:

[m AgI *nAg+*(n-x) NO3-]x+ *х NO3-

Положительно заряженный золь

2. Взаимная коагуляция наблюдается при сливании растворов противоположно заряженных золей., а именно:

· Отрицательно заряженного золя иодида серебра, полученного в избытке КI, и положительно заряженного золя иодида серебра, полученного в избытке AgNO3.;

· Отрицательно заряженного золя иодида серебра, полученного в избытке КI, и положительно заряженного золя гидроксида железа (III), полученного гидролизом FeCl3.

 

22. Пороговая концентрация коллоидного раствора гидроксида алюминия равняется 0, 63 ммоль/л.

Рассчитайте объем 0, 01М раствора дихромата калия, вызывающего коагуляцию золя объёмом 200 мл.

Определите заряд гранулы, учитывая, что коагулирующим действием обладает дихромат-анион.

Предложите соответствующий вариант формулы мицеллы золя Al(OH)3.

Решение

Рассчитаем объем раствора электролита-коагулятора дихромата калия (V) по формуле:

, где γ - пороговая концентрация коллоидного раствора гидроксида алюминия, равна 0, 63 ммоль/л, V золя –объем золя, согласно условию равен 0, 2 л, С- концентрация электролита-коагулятора дихромата калия, равна 10 ммоль/л. Подставляя значения в формулу, получаем:

V=0, 63 ммоль/л *0, 2л/10 ммоль/л=0, 0126 л=12, 6 мл

2.Поскольку коагулирующим действием обладает дихромат-анион, заряд гранулы (коллоидной частицы) противоположен, т.е. положителен.

3. Соответствующий вариант формулы мицеллы золя Al(OH)3, стабилизированного AlCl3:

[m Al(OH)3 *nAl3+*3(n-x)Cl-]+x*3xCl-

3. Строение мицеллы:

Ядро - m Al (OH)3*n Al 3+; адсорбционный слой противоионов 3(n-x) Cl-; диффузный слой противоионов - 3х Cl-

 

 

23. ИЭТ альбумина плазмы крови равна 4, 64.

Определите знак заряда частиц альбумина в 0, 001М растворе HCl.

Укажите направление перемещения частиц альбумина при электрофорезе в данных условиях.

Решение

 

1.Определим рН в 0, 001 М растворе НCl:

рН=-lgC(HCl)=3

2.Так как рН< ИЭТ, частицы альбумина будут заряжены положительно и при электрофорезе будут двигаться к отрицательному электроду (катоду)


Поделиться:



Популярное:

  1. III. Макроэкономическое равновесие
  2. Билет Рыночное равновесие, равновесная цена и последствия нарушения равновесия. Эластичность спроса и предложения. Виды (формы) эластичности. Коэффициент эластичности
  3. Бюджетно-налоговая политика и её воздействие на равновесие в модели IS–LM.
  4. Взаимодействие спроса и предложения. Рыночное равновесие.
  5. Взятие крови из вены на биохимическое исследование с помощью шприца
  6. Влияние импорта на макроэкономическое равновесие. Предельная склонность к импортированию. Мультипликатор расходов в открытой экономике.
  7. Глава 1. МАКРОЭКОНОМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ
  8. Доминирование стратегий. Процесс последовательного исключения. Равновесие в доминирующих стратегиях.
  9. Как обрести внутреннее равновесие.
  10. Как устанавливается общее экономическое равновесие?
  11. Коррозия электрохимическая и химическая.
  12. Кредитно-денежная политика и её воздействие на равновесие в модели IS–LM.


Последнее изменение этой страницы: 2016-06-05; Просмотров: 4088; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.211 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь