Меню Рубрики

Осмотическое давление крови 760 кпа какова молярная концентрация глюкозы

1.Что произойдет с эритроцитами при 310 К в 2-%-ном растворе глюкозы

Решение. Эритроциты в гипотонических растворах за счет эндосмоса лопаются, происходит гемолиз, а в гипертонических растворах — сморщиваются (цитолиз).

Осмотическое давление 2-%-ного раствора глюкозы определяется по закону Вант-Гоффа:

Vр = mр/ρ = 100г:1,006г/мл = 99,4мл = 0,0994л

Росм = С(Х)RT, где С(Х) = = 0,111моль/л

Росм = 0,111∙ 10 3 моль/м 3 ∙ 8,31 Дж/(моль ∙ К) ∙ 310 К = 285947 Па =

Ответ: Pосм 2-%-ного раствора глюкозы значительно меньше давления крови, 740-780 кПа, поэтому с эритроцитами в таком растворе произойдет гемолиз («осмотический» шок).

2. Рассчитайте осмотическое давление раствора KCl, в котором

C(KCl)= 0,01 моль/л при 310 К, если изотонический коэффициент (i) равен 1,96. Каким будет этот раствор по отношению к плазме крови?

Решение: Для растворов электролитов в уравнении Вант-Гоффа вводится изотонический коэффициент (i) для учета электролитической диссоциации:

Росм = іС(Х) RT = 1,96 С(КСl) RT = 1,96∙0,01∙10 3 моль/м 3 ∙ 8,31Дж/(моль ∙ К)∙ . 310 К = 50491,56 Па = 50,5 кПа

Ответ: раствор KCl при C(KCl)= 0,01 моль/л гипотоничен плазме крови.

3. Осмотическое давление крови в норме равно 740-780 кПа. Вычислите осмолярность крови при 310 К.

Решение: По уравнению Вант-Гоффа

Росм = С(Х)RT, Сосм = , где Сосм – осмолярная концентрация.

Сосм = 287,3 осмоль/м 3 = 0,287 осмоль/л

Сосм = 302,8 осмоль/м 3 ≈ 0,303осмоль/л

4. При несахарном диабете выделяются большие объемы разбавленной мочи, осмолярность которой снижается до 0,06 осмоль/л. Вычислите осмотическое давление такой мочи при 310 К.

Решение: Росм = С(Х)RT = 0,06 ∙ 10 3 осмоль/м 3 ∙ 8,31 Дж/(моль ∙ К) ∙ 310 К =

Ответ: осмотическое давление разбавленной мочи значительно ниже осмотического давления плазмы крови.

5. Вычислите температуру кипения и замерзания водного раствора фруктозы, массовая доля которого 5%.

где ∆ tкип — повышение температуры кипения раствора; ∆ tзам — понижение температуры замерзания раствора; Кэб2О) — эмбулиоскопическая константа для воды (справочная величина, равна 0,52 град ∙ кг/моль); Ккр2О) — криоскопическая константа для воды (справочная величина, равна 1,86 град ∙ кг/моль); b(Х) — моляльная концентрация вещества Х.

b(Х) = , моль/кг

b (фруктозы) = = 0,29 моль/кг;

∆ tкип = 0,52 град∙кг/моль∙0,29 моль/кг = 0,15 град;

∆ tкип = 100 о С + 0,15 о С = 100,15 о С;

∆ tзам = 1,86 град∙кг/моль∙0,29 моль/кг = 0,54 град;

tзам = 0 о С – 0,54 о С = — 0,54 о С.

Ответ: 5-%-ный раствор фруктозы закипит при 100,15 о С, а замерзнет

Задача 1. При растворении 2,76 г неэлектролита в 200 г воды температура замерзания раствора понизилась на 0,279С. Вычислите молярную массу неэлектролита. Криоскопическая константа К(Н)=1,86 град

Задача 2. Плазма крови начинает замерзать при -0,59С. Какова осмоляльность плазмы и каково ее осмотическое давление при 37С?

Ответ: С= 0,317 осмоль/кг; Росм= 816 кПа.

Задача 3. Вычислите изотонический коэффициент и степень ионизации KCl в растворе, если его моляльная концентрация в растворе равна 1 моль/кг, а температура кипения составила 100,94С.

Задача 4. Рассчитайте осмотическое давление при 310 К 4%-ного водного раствора глюкозы (1г/мл). Будет ли этот раствор изотоничен плазме крови?

Задача 5. Осмотическое давление крови 740-780 кПа. Какова молярная концентрация глюкозы в растворе, изотоничным крови при 37С?

источник

Электролитами называются такие вещества, которые в растворах в большей или меньшей степени диссоциирует на ионы. Вследствие этого в растворе электролита число частиц в некотором объеме будет больше, чем в равном ему по молярной концентрации растворе неэлектролита.

Если для раствора электролита, концентрация которого известна, найти опытным путем осмотическое давление (Pосм.), понижение давления пара (∆Ропыт), повышение температуры кипения (∆tкип.опыт), понижение температуры кристаллизации (∆tкристал.опыт), то окажется, что эти величины больше теоретически вычисленных в определенное число раз, а именно:

Множитель ,на который следует помножить вычисленные величины для того, чтобы они соответствовали опытным данным, называют изотоническим коэффициентом, иди коэффициентом Вант – Гоффа.

Для растворов электролитов полученные экспериментальные значения P, ∆Р, ∆tкип, ∆tкристал.всегда больше теоретических вычислений, коэффициент >1. При близком значении опытных и вычисленных величин можно говорить о том, что данное вещество является неэлектролитом.

Согласно теории Аррениуса, физический смысл коэффициента заключается в том, что он показывает, во сколько раз увеличилось общее число частиц в растворе в результате происшедшего частичного или полного распада на ионы.

Степень диссоциации электролита показывает отношение числа молекул, распавшихся на ионы, к общему числу растворенных молекул.

где, i – изотонический коэффициент;

n – число ионов, на которое распадается электролит;

Тогда, для растворов электролитов в уравнение Вант – Гоффа вводится изотонический коэффициент для учета электролитической диссоциации:

где c(X) – молярная концентрация раствора;

R – газовая постоянная 8,314 Дж/мольК;

Т – абсолютная температура;

Для вычисления давления пара растворов электролитов или величин понижения давления пара следует руководствоваться:

Решая это уравнение относительно и , получаем соответственно:

Рассчитать осмотическое давление раствора хлорида калия, в котором c(KCl)=0,01 моль/л, при Т=310К, если изотонический коэффициент равен 1,96.

Pосм. = 1,96 · 0,01 · 8,314 · 310 = 50,5 кПа.

Ответ: раствор хлорида калия имеет осмотическое давление при c(KCl) = 0,01 моль/л 50,5 кПа.

Какова степень электролитической диссоциации хлорида калия, в котором

c(KCl)=0,01 моль/л,если при Т=300К этот раствор создает осмотическое давление 43,59 кПа?

Решение. Так как хлорид калия электролит, тогда

= 1,75

Рассчитываем степень диссоциации электролита

KCl K + + Cl – n = 2 ; = = 0,75

Ответ: степень диссоциации хлорида калия равна 0,75.

Задачи для самостоятельного решения:

1) Рассчитать молярную массу неэлектролита, если 28,5 г этого вещества, растворенного в 785 г воды, вызывают понижение давления пара воды над раствором на 52,37 Па при 25°С. Давление пара над чистым растворителем равно 7375,9 Па. (М = 91,4 г/моль).

2) Вычислите температуру кипения и замерзания 0,9% раствора хлорида натрия, если изотоноческий коэффициент равен 1,95. (tкип = 100,16°С, tзам = -0,56°С).

3) При растворении 2,76 г неэлектролита в 200 г воды температура замерзания раствора понизилась на 0,297°С. Вычислить молярную массу неэлектролита. (М = 92 г/моль).

4) Для предотвращения замерзания в зимнее время к водным растворам добавляют глицерин. Допустив, что закон Рауля применим к подобным растворам, вычислить, сколько грамм глицерина нужно прибавить к 100 г воды, чтобы раствор не замерз до -5°С. (24,7 г).

5)Вычислить изотонический коэффициент и степень диссоциации в растворе, если концентрация раствора 1 моль/кг, а температура кипения составляет100,94°С. (α = 0,81)

6)Рассчитать осмотическое давление раствора при 25°С, содержащего 225 г сахарозы в 5 л раствора. (3,3 · 105 Па).

7)Осмотическое давление крови 760 кПа. Какова молярная концентрация глюкозы в растворе, изотоничном крови, при 37°С? (0,295 моль/л).

источник

Учебно-методическое пособие

По общей и неорганической химии

Методические указания

и контрольные задания

Для студентов заочной формы обучения

Специальности: 250200 – химическая технология неорганических веществ; 170500 – машины и аппараты химических производств

Методические указания и контрольные задания по общей и неорганической химии (для студентов заочной формы обучения). Ч. 2: Учеб.-метод. пособие. Череповец: ЧГУ, 2004. — 27 с.

Рассмотрено на заседании кафедры химии, протокол № 8 от 25.12.04 г.

Одобрено редакционно-издательской комиссией института металлургии и химии ЧГУ, протокол № 1 от 29.01.04 г.

С о с т а в и т е л и : Ю.С. Кузнецова; О.В. Ульянова

Р е ц е н з е н т ы : Л.Ю. Кудрявцева– канд. техн. наук, доцент (ЧГУ);

О.А. Калько – канд. техн. наук, доцент (ЧГУ)

Н а у ч н ы й р е д а к т о р : Г.А. Котенко – канд. хим. наук, доцент

301. При какой температуре осмотическое давление раствора, содержащего 45 г глюкозы в 1 дм 3 , достигнет 607,8 кПа?

302. Сколько граммов сахара содержится в 250 см 3 раствора, осмотическое давление которого при температуре 7 °C составляет 283,6 кПа? Вычислите молярность раствора. В каком объеме (см 3 ) раствора содержится 1 моль сахара?

303. Сколько граммов глюкозы следует растворить в 260 г воды для получения раствора, температура кипения которого превышает температуру кипения чистого растворителя на 0,05°?

304. Сколько молекул растворенного вещества содержится в 1 см 3 раствора, осмотическое давление которого при температуре 54 °C составляет 6065Па?

305. Вычислите давление пара раствора, в 468 г которого содержится 18 г глюкозы при температуре 25°C. Давление насыщенного водяного пара при температуре 25 °C составляет

306. Определите молекулярную массу эфира, если при температуре 30°C давление пара раствора, содержащего 3,08 г анилина в 370 г эфира, равно 85792 Па, а давление пара растворителя при той же температуре составляет 86 365Па.

307. Температура кипения ацетона равна 56,1 °C (Кэ=1,73). Вычислите температуру кипения 8%-ного раствора глицерина в ацетоне.

308. Вычислите температуру кипения и замерзания водного раствора фруктозы с массовой долей 5% (Кэ=0,52; Кк=1,86).

309. Вычислите давление насыщенного пара над раствором, содержащим 6,4 г нафталина (С10Н8) в 90 г бензола (С6Н6) при температуре 20 °C. Давление насыщенного пара над бензолом при данной температуре 9953,82 Па.

310. Определите концентрацию водного раствора глицерина в массовых долях, если он замерзает при температуре -0,52 °C? (Кк=1,86).

311. Рассчитайте молярную массу неэлектролита, если 28,5 г этого вещества, растворенного в 785 г воды, вызывают понижение давления пара воды над раствором на 52,37 Па при температуре

25 °C. Давление пара над чистым растворителем равно 7375,9 Па.

312. Раствор сахара в воде показывает повышение температуры кипения на 0,312 °. Вычислите величину понижения температуры замерзания этого раствора (КЭ2О)=0,52; КК2О)=1,86).

313. Осмотическое давление крови 760 кПа. Какова молярная концентрация глюкозы в растворе, изотоничном крови, при температуре 37 °C?

314. Осмотическое давление раствора, 250 мл которого содержится 0,66 г мочевины, равно 111,1 кПа при температуре 33 °C. Вычислите молярную массу мочевины.

315. Давление пара эфира при температуре 30 °C равно 8,64·10 4 Па. Какое количество (моль) неэлектролита надо растворить в 50 моль эфира, чтобы понизить давление пара при данной температуре на 2666 Па?

316. При некоторой температуре давление пара над раствором, содержащим 62 г фенола С6Н5ОН в 60 моль эфира, равно 0,507·10 5 Па. определите давление пара эфира при этой температуре.

317. Давление пара раствора, содержащего 155г анилина (С6Н5NH2) в 201 г эфира, при некоторой температуре равно 42900 Па. Давление пара эфира при этой температуре равно 86380 Па. Рассчитайте молекулярную массу эфира.

318. Раствор, состоящий из 9,2 г глицерина (С3Н8О3) и 400 г ацетона, кипит при температуре 56,38°C. Чистый ацетон кипит при температуре 56 °C. Вычислите эбуллиоскопическую константу ацетона.

319. Давление пара над раствором, содержащим 5,2 г некоторого вещества в 117,0 г воды, равно 3,07·10 5 Па (при температуре 70 °C); давление водяного пара при данной температуре равно 3,12·10 5 Па. Определите молекулярную массу вещества.

320. Определите криоскопическую постоянную воды, исходя из следующих данных: 0,001 моляльный раствор неэлектролита в воде замерзает при температуре -0,00186 °C.

321. Раствор сахара (молекулярная масса 342 г/моль) содержащий 0,6844 г на 100 г воды, замерзает при температуре -0,0374 °C. Вычислите температуру замерзания раствора 1,5876 г сахара в 125 г воды.

322. Определите осмотическое давление раствора сахарозы при 0°C, если при 20 °C осмотическое давление этого же раствора равно

323. Вычислите концентрацию раствора сахара С12Н22О11, который при температуре 27 °C имеет осмотическое давление, равное 1,56·10 5 Па, и замерзает при температуре -0,119 °C.

324. Определите осмотическое давление раствора, содержащего 8,55 г сахара в 100 мл раствора при температуре 30 °C.

325. Определите температуру кипения и температуру замерзания раствора, содержащего 1г нитробензола (С6Н5NO2) в 10 г бензола. Температура кипения чистого бензола 80,3°C, температура замерзания чистого бензола 5,4°C (КК6Н6) = 5,1; КЭ6Н6) = 2,57.

Дата добавления: 2015-03-29 ; Просмотров: 589 ; Нарушение авторских прав? ;

Читайте также:  Сателлит кровь уровень сахара в крови

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

источник

если концентрации всех участвующих веществ в реакции в момент равно-

весия равны (моль/л): C(H 2 O) = 0,42; C(CO 2 ) = 0,58; C(СО) = 0,32; C(H 2 ) = 0,38.

Решение: К C = С(СО 2 ) С(Н 2 ) 0,58 0,38 1,64 С(СО) С(Н 2 О) 0,32 0,42

1. От каких факторов зависит скорость гомогенной реакции, гетерогенной реакции? Дайте определение скорости гомогенной и гетерогенной реакции. Вычислите среднюю скорость реакции:

А + В = С + Д если начальная концентрация вещества А была равна 10 моль/л, а через 4 минуты стала равной 2 моль/л.

2. Сформулируйте закон действующих масс. Напишите выражение зависимости скорости прямой реакции от концентрации реагирующих веществ:

Укажите порядок каждой реакции.

3. Как изменится скорость прямой реакции 2 SO 2(г) + О 2(г) 2 SО 3(г) , а) при увеличении концентрации SO 2 в 3 раза;

б) при уменьшении давления в 2 раза; в) при добавлении оксида азота (II).

4. Запишите уравнение Вант-Гоффа. Как изменится скорость реакции, если температуру повысить с 20 о С до 100 о С, температурный коэффициент реакции равен 2?

5. При уменьшении температуры на 30 о С скорость реакции уменьшилась в 27 раз. Вычислите температурный коэффициент данной реакции.

6. Реакция идет согласно уравнению: Н 2 (г) + Сl 2 (г) 2HCl (г) . Концентрации исходных веществ до начала реакции были равны: [Н 2 ] = 0,06 моль/л; [Cl 2 ] = 0,08 моль/л. Как изменится скорость реакции, по сравнению с первоначальной, в тот момент, когда прореагирует половина водорода?

7. Сформулируйте принцип Ле — Шателье.

Укажите, куда сместится равновесие в системе:

2 СО (г) ; ∆Н о реак • увеличить температуру,

• уменьшить концентрации исходных веществ.

8. Запишите константы равновесия для следующих обратимых реакций:

9. В состоянии равновесия в системе:

N 2 + 3 H 2 2 NH 3 , ∆Н о реак N 2 = 3; С Н 2 = 9; С NН 3 = 4.

Определите: а) константу равновесия; б) исходные концентрации водорода и азота; в) каким образом можно сместить равновесие в данной системе вправо?

Тема 4: «Растворы. Растворимость веществ.

Способы выражения состава растворов»

1. Истинные растворы. Понятие растворитель, растворенное вещество. Сольваты, гидраты.

2. Растворы разбавленные, концентрированные, насыщенные, ненасыщенные, пересыщенные.

3. Способы выражения состава растворов:

 массовая доля, объемная доля, мольная доля;

 молярная концентрация эквивалента (эквивалентная, или нормальная концентрация);

4. Приготовление растворов разных концентраций. Правило смешения (правило «креста»).

5. Растворимость веществ. Растворимость газов в жидкости. Закон Генри. Закон Сеченова. Растворимость газов в крови и тканевых жидкостях.

7. Роль водных растворов в биологических системах.

Пример 1: Рассчитайте массовую долю вещества в растворе, если 15,0 г этого вещества растворено в 60 г воды.

Решение: Массовая доля вещества в растворе рассчитывается по формуле:

Пример 2: Сколько взять граммов кристаллогидрата карбоната натрия Na 2 CO 3 ∙ 10 H 2 O, чтобы приготовить 300 г 2 %-го раствора (в расчете на безводную соль)? Как приготовить такой раствор?

Решение: а) Рассчитаем, сколько необходимо взять безводной соли для приготовления 300 г 2 %-го раствора:

х = 6 г б) Найдем, сколько необходимо взять граммов кристаллогидрата, чтобы безводной соли в нем содержалось 6 г:

O) 23 ∙ 2 +12 + 48 + 10 ∙ 18 = 106 +180 = 286 г/моль

106 г/моль. Составим пропорцию:

в 286 г (Na 2 CO 3 ∙ 10 H 2 O) содержится 106 г (Na 2 CO 3 )

в х г (Na 2 CO 3 ∙ 10 H 2 O) — 6 г (Na 2 CO 3 )

в) Для приготовления раствора следует взять воды:

г) Приготовление раствора: отвесим 16,1 г соли, переносим в химическую посуду (стакан, колбу) и добавляем 284 мл дистиллированной воды. Перемешиваем стеклянной палочкой до полного растворения соли.

Пример 3: Как приготовить 200 мл 0,2 М раствора гидроксида натрия?

Решение: а) Рассчитаем навеску NaOH, необходимую для приготовления раствора:

m в-ва = С М ∙ V р-ра ∙ М NaOH = 0,2 ∙ 0,2 ∙ 40 = 0,16 г

б) Приготовление раствора: необходимо отвесить 0,16 г NaOH, перенести в мерную колбу на 200 мл, добавить немного воды, растворить навеску и долить дистиллированную воду до метки на колбе.

Пример 4: Как приготовить 250 мл 0,1 н раствора фосфорной кислоты?

Решение: а) Рассчитаем навеску H 3 PO 4 , необходимую для приготовления раствора:

m(H 3 PO 4 ) = 0,1 ∙ 0,25 ∙ 32,6 = 0,81 г

б) Приготовление раствора аналогично приготовлению раствора молярной концентрации (см. пример 3).

Пример 5: Рассчитайте, какой объем 90% серной кислоты с плотностью 1,82 г/см 3 необходимо взять, чтобы приготовить 500 мл 0,2 н раствора.

Решение: а) Найдем, сколько серной кислоты содержится в 500 мл

m (H 2 SO 4 ) = С Н ∙ М Э ∙ V = 0,2 ∙ 0,5 ∙ 49 = 4,9 г

б) Рассчитаем массу 90% раствора, в котором содержится 4,9 г кислоты:

= 5,4 г (90 % раствора H 2 SO 4 )

где m – масса раствора; V – объем раствора; ρ – его плотность.

3 мл (90 % раствора H 2 SO 4 )

Пример 6: Рассчитайте, в каком массовом и объемном соотношении надо смешать 60%-ный (ρ = 1,50 г/см 3 ) и 25%-ный (ρ = 1,18 г/см 3 ) растворы серной кислоты, чтобы получить 45%-ный раствор?

Решение: а) Задачу решаем правилом «креста», для этого массовые доли исходных растворов пишем одну под другой, в центре «креста» — массовую долю раствора, который хотим приготовить. Соединяем цифры, как показано на рисунке прямыми и находим разность цифр, по диагонали, которую записываем. Это масса соответствующего раствора:

Таким образом, соотношения масс равны:

m 1 : m 2 = 20 : 15 или 4 : 3.

б) Для определения объемных соотношений, найдем объемы растворов:

Таким образом, соотношения объемов V 1 : V 2 = 13,33 : 12,71 или 1,05 : 1.

1. Что такое растворы, приведите примеры растворов твердых, жидких, газообразных, водных и неводных. Какие растворы являются разбавленными, концентрированными, насыщенными, ненасыщенными?

2. Дайте определение понятию «растворимость». Как делятся вещества по растворимости в воде? Приведите примеры для каждой группы веществ.

3. Как влияет изменение температуры, давления, присутствие в растворе электролитов на растворимость твердых, жидких и газообразных соединений. Ответ обоснуйте, приведите примеры.

4. Сколько грамм хлорида натрия потребуется для приготовления 2 литров физиологического раствора (ω (NaCl) = 0,9%, плотность раствора равна 1,053 г/см 3 )?

5. К 100 мл 98%-го раствора серной кислоты (ρ = 1,83 г/см 3 ) добавили 1 л воды. Какова массовая доля серной кислоты в полученном растворе?

6. Сколько граммов сульфата натрия необходимо взять для приготовления 250 мл 0,1 н раствора? Как приготовить такой раствор?

7. Определите молярную концентрацию раствора, содержащего в 500 мл раствора 14 г гидроксида калия.

8. Медный купорос CuSO 4 ∙ 5H 2 O является ядохимикатом. Сколько грамм этого вещества необходимо взять для приготовления 2 л 5% раствора сульфата меди?

9. Сколько мл 94%-го раствора серной кислоты (ρ = 1,84 г/см 3 ) требуется для приготовления 1 л 20%-го раствора (ρ = 1,14 г/см 3 )?

10.Сколько мл 30%-ной азотной кислоты (ρ = 1,18 г/см 3 ) необходимо для приготовления 500 мл 0,5 М раствора?

11.В каком массовом и объемном соотношении надо смешать 40%-ный (ρ = 1,3 г/см 3 ) и 10%-ный (ρ = 1,1 г/см 3 ) растворы щелочи, чтобы получить 30%- ный раствор?

Тема 5: «Растворы неэлектролитов.

Коллигативные свойства растворов»

1. Понятие о неэлектролитах.

2. Свойства разбавленных растворов неэлектролитов, законы Рауля: а) понижение давления насыщенного пара над раствором;

б) повышение температуры кипения раствора, эбулиоскопическая константа; в) понижение температуры замерзания раствора, криоскопическая константа;

3. Осмос, осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа.

4. Роль осмотического давления в биологических системах. Онкотическое давление.

5. Определение молекулярной массы растворенного вещества по коллигативным свойствам раствора.

Пример 1 : Рассчитайте температуру замерзания раствора, содержащего в 125 г воды

27 г глюкозы С 6 Н 12 О 6 .

Решение : а) Понижение температуры замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем можно найти по формуле:

где: С m – моляльная концентрация, К – криоскопическая постоянная (для воды 1,86 0 )

б) Найдем моляльную концентрацию раствора:

М(С 6 Н 12 О 6 ) = 180 г/моль.

в) Определим температуру замерзания раствора:

Следовательно, раствор замерзнет при температуре -2,23 о С.

При растворении 26,0 г неэлектролита в 400 г воды температура кипения

повысилась на 0,45 о С. Определите молярную массу растворенного веще-

Из формулы t кип.. = Е ∙ С m выразим молярную массу:

Пример 3: Вычислите осмотическое давление 0,5 М раствора глюкозы при стандартной температуре.

Решение: Осмотическое давление находим по формуле:

Р осм. = С М ∙ R ∙ T, где: С М – молярная концентрация;

R = 8,31 Дж/моль∙К (универсальная газовая постоянная);

Т = 273 + 25 о С = 298 К; Р осм. = 0,5 ∙ 8,31 ∙ 298 = 1238,2 кПа

1. Какие свойства растворов называются коллигативными? Запишите формулы законов Вант — Гоффа и Рауля для растворов неэлектролитов.

2. Зачем посыпают зимой ледяные дорожки солью, а в радиаторы машин вместо воды наливают тосол?

3. Рассчитайте, при какой температуре замерзнет раствор, содержащий в 500 г воды 18 г глюкозы (К воды = 1,86 º С).

4. Имеются 5% раствор глюкозы и 5% раствор сахарозы. У какого раствора осмотическое давление больше? Какой раствор замерзнет первым при понижении температуры? Ответы поясните расчетами.

5. Осмотическое давление раствора гемоглобина в воде, содержащего 124 г гемоглобина в 1 л раствора при 17 о С равно 4,41кПа. Рассчитайте молекулярную массу гемоглобина.

6. Что произойдет с эритроцитами при 310К в 2%-ном растворе глюкозы (ρ = 1,006 г/мл), если учесть, что Р осм. крови составляет 760 кПа?

7. Осмотическое давление крови 760 кПа. Какова молярная концентрация глюкозы в растворе, изотоничном крови при 37 о С?

8. Добавление 1,5 г углевода, извлеченного из овсяных отрубей, к 5 г воды понижает ее температуру замерзания до -3,72 о С. Чему равна молярная масса этого углевода?

9. При 315К давление насыщенного пара над водой равно 8,2 кПа. Как изменится давление пара после растворения в 540 г воды 36 грамм глюкозы при той же температуре?

10.Рассчитайте молярную массу неэлектролита, если 28,5 г этого вещества, растворенного в 785 г воды, вызывают понижение давления пара воды над раствором на 52,37 Па при 25 о С. Давление пара над чистым растворителем равно 7355,9 Па.

Тема 6: «Свойства растворов электролитов»

1. Какие вещества называют электролитами?

2. Отклонение свойств растворов электролитов от законов Вант-Гоффа и Рауля. Изотонический коэффициент.

3. Основы теории электролитической диссоциации. Диссоциация кислот, солей и оснований в растворе. Амфотерные электролиты. Гидратация ионов.

4. Диссоциация многоосновных кислот, многокислотных оснований.

5. Обменные реакции в растворах электролитов. Ионные уравнения реакций.

6. Степень диссоциации. Факторы, определяющие степень диссоциации: природа растворенного вещества и растворителя, концентрация раствора, температура. Связь степени диссоциации с изотоническим коэффициентом.

7. Сильные электролиты. Истинная и кажущаяся степени диссоциации в растворах сильных электролитов. Активность электролита. Коэффициент активности. Ионная сила раствора.

8. Слабые электролиты. Равновесие в растворах слабых электролитов. Константа диссоциации. Связь константы со степенью диссоциации (закон разбавления Оствальда). Смещение равновесия в растворах слабых электролитов.

9. Произведение растворимости малорастворимых электролитов.

Пример 1: Вычислите степень диссоциации гидроксида аммония в 0,01 М растворе. Константа диссоциации гидроксида аммония равна 1,8 · 10 -5 .

Решение: Для расчета степени диссоциации используем формулу:

источник

121. Давление пара воды при 20 0 С составляет 2338 Па. Сколько граммов сахара C12H22O11 следует растворить в 720 г воды для получения раствора, давление пара которого на 18,7 Па меньше давления пара воды? (Ответ: 110,28 г)

122. При 315 К давление насыщенного пара над водой равно 8,2 кПа. На сколько понизится давление пара при указанной температуре, если в 540 г воды растворить 36 г глюкозы C6H12O6?

123. Давление пара чистой воды при 100 0 С составляет 101325 Па, а давление пара раствора, полученного растворением 27 г глюкозы в 108 г воды, при той же температуре равно 98791,9 Па. Вычислите молекулярную массу глюкозы? (Ответ: 175,5 г/моль)

124. Каково давление пара при 100 0 С раствора мочевины CO(NH2)2, в котором ее массовая доля составляет 10%. Давление пара воды при 100 0 С равно 1,013×10 5 Па. (Ответ: 9,803×10 4 Па)

125. Давление водяного пара при 70 0 C равно 31,68×10 3 Па. Найдите понижение давления пара раствора глюкозы, в котором ее массовая доля составляет 11,86%. (Ответ: 41,4 Па)

Читайте также:  Снижение сахара в крови народными средствами и диета

126. Для предотвращения замерзания в зимнее время к водным растворам добавляют глицерин C3H5(OH)3. Допустив, что закон Рауля применим к подобным растворам, вычислите, сколько глицерина нужно прибавить к 100 г воды, чтобы раствор не замерзал до –5 0 С.

127. Имеется 10%-ный водный раствор метилового спирта CH3OH и 10%-ный раствор этилового спирта C2H5OH. Какой из этих растворов будет замерзать при более низкой температуре? Ответ подтвердите расчетом. (Ответ: раствор CH3OH)

128. При растворении 15 г хлороформа CHCl3 в 400 г диэтилового эфира (C2H5)2O температура кипения раствора повысилась на 0,665 0 С. Определите молекулярную массу хлороформа.

129. При растворении 3,24 г серы в 40 г бензола температура кипения раствора повысилась на 0,81 0 С. Из скольки атомов состоит молекула серы? (Ответ: из 8)

130. Из скольки атомов состоит молекула йода в спиртовом растворе, если температура кипения этилового спирта, равная 78,3 0 С, повышается до 78,59 0 С при растворении йода массой 12,7 г в 200 г спирта?

131. Раствор, содержащий 2,7 г фенола C6H5OH в 75 г бензола, замерзает при 3,5 0 C, тогда как чистый бензол замерзает при 5,5 0 C. Определите криоскопическую константу бензола.

132. Раствор, приготовленный из 100 г ацетона и 2,3 г глицерина C3H5(OH)3, кипит при 56,73 0 С. Вычислите эбулиоскопическую константу ацетона. (Ответ: 1,722 град.·кг/моль)

133. Вычислите массовую долю (в %) сахара C6H12O6 в его водном растворе, зная, что температура замерзания этого раствора равна –0,93 0 С. (Ответ: 14,6%)

134. Вычислите массовую долю (в %) метанола CH3OH в его водном растворе, температура замерзания которого –2,79 0 C.

135. Осмотическое давление крови 760 кПа. Какова молярная концентрация глюкозы в растворе, изотоничном крови при 37 0 C.

136. Осмотическое давление раствора, в 250 мл которого содержится 0,66 г мочевины CO(NH2)2, равно 836 мм рт. ст. при 33 0 C. Вычислите молекулярную массу мочевины.

137. Раствор сахара C12H22O11 при 0 0 C обнаруживает осмотическое давление равное 3,545 кПа. Сколько граммов сахара содержится в 1 л раствора? (Ответ: 53,4 г)

138. Каким (гипо-, гипер-, изотоническим) является 20%-ный раствор глюкозы плотностью 1,08 г/мл при 310 К, применяемый для внутривенного введения при отеке легких, если осмотическое давление плазмы крови 780 кПа? (Ответ: Росм.=3092,8 кПа)

139. К 100 мл водного раствора сахара C12H22O11 с молярной концентрацией 0,5 моль/л добавлено 300 мл воды. Чему равно осмотическое давление полученного раствора при 25 0 C?

140. Раствор, в 100 мл которого находится 2,30 г вещества-неэлектролита, обладает при 298 К осмотическим давлением 618,5 кПа. Определите молекулярную массу растворенного вещества.

Ионное произведение воды. Водородный показатель.

Ионное произведение воды. Водородный показатель. В чистой воде некоторая, хотя и очень незначительная, часть молекул воды диссоциирована на ионы:

Измерениями установлено, что при комнатной температуре (точнее при 25 0 С) концентрация как водородных, так и гидроксид-ионов в чистой воде равна 10 -7 моль/л:

Произведение концентраций водородных и гидроксид-ионов называется ионным произведением воды и численно равно 10 -14 . Ионное произведение воды есть величина постоянная не только для воды, но и для разбавленных водных растворов любых веществ. Обозначив эту величину как , можно написать:

= [H + ]×[OH — ] = 10 -14 .

Следует помнить, что ионное произведение воды равно 10 -14 только при 25 0 С. С повышением температуры оно увеличивается, с понижением – уменьшается. Однако для расчетов, относящихся к комнатным температурам, можно во всех случаях принимать

= 10 -14 .

Растворы, в которых концентрация водородных и гидроксид-ионов одинакова и равна 10 -7 моль/л, называются нейтральными растворами. В кислых растворах [H + ] > [OH — ], в щелочных, наоборот, [H + ] — ]. Но как бы не менялись концентрации [H + ] и [OH — ] ионов в растворе, произведение их концентраций остается постоянным, равным 10 -14 . Поэтому, зная концентрацию одного из ионов воды, легко рассчитать и концентрацию второго иона:

; .

Таким образом, реакция любого водного раствора, т.е. степень его кислотности или щелочности, может быть количественно охарактеризована концентрацией только одного из ионов воды. Принято характеризовать ее концентрацией ионов водорода.

По многим соображениям оказалось удобнее вместо концентрации ионов водорода указывать взятый с обратным знаком десятичный логарифм концентрации ионов водорода. Эта величина называется pH или водородным показателем:

Из всего сказанного следует, что:

1) в нейтральном растворе рН = 7;

2) степень кислотности раствора;

3) в щелочных растворах рН > 7.

Зная рН какого-либо раствора, нетрудно рассчитать, какова в нем концентрация [H + ]- или [OH — ] = ионов. Наоборот, по величине концентрации [H + ]- или [OH — ]-ионов можно установить рН раствора.

Пример 1.Концентрация ионов водорода в растворе равна 0,004 моль/л. Определите рН раствора.

Зная, что pH = – lg[H + ], получаем: pH = – lg0,004 = 2,4.

Пример 2. Рассчитайте концентрацию ионов водорода и гидроксид — ионов в артериальной крови с рН = 7,42.

[H + ] = 10 -7,42 = 3,8×10 -8 моль/л, а

[ОH — ] = 10 -14 /3,8·10 -8 = 2,63×10 -7 моль/л.

Концентрацию [ОH — ]-ионов можно определить и другим способом:

рН + рОН = 14, отсюда рОН = 14 – рН = 14 – 7,42 = 6,558;

[ОH — ] = 10 -рОН = 10 -6,58 =2,63×10 -7 моль/л.

Ответ: 3,8×10 -8 и 2,63×10 -7 моль/л.

Произведение растворимости. В насыщенном растворе малорастворимого электролита, в кристаллах которого связи имеют преимущественно ионный характер, устанавливается динамическое равновесие между перешедшими в раствор ионами этого вещества и твердой фазой:

В растворе вещество полностью диссоциировано, поэтому в его насыщенном растворе произведение концентраций ионов, образующих это вещество, является также постоянной величиной и называется произведением растворимости.

Произведение растворимости характеризуется постоянной при данной температуре величиной, равной произведению концентраций ионов (моль/л) малорастворимого электролита, возведённых в степень соответствующих стехиометрических коэффициентов. Произведение растворимостиобозначают сокращённо ПР.

Для бинарного электролита CaCO3: ПР = [Ca 2+ ][CO3 2- ], для трёхионного электролита CaF2: ПР = [Ca 2+ ][F — ] 2 .

В ненасыщенном растворе карбоната кальция, а также при растворении осадка CaCO3 произведение концентраций ионов Ca 2+ и CO3 2- меньше величины произведения растворимости CaCO3:

[Ca 2+ ][CO3 2- ] 2+ и CO3 2- больше величины произведения растворимости CaCO3:

[Ca 2+ ][CO3 2- ] > .

Если известна растворимость малорастворимого электролита, можно вычислить произведение растворимости этого вещества, и, наоборот, по величине ПР легко рассчитать растворимость вещества (в моль/л или г/л).

Пример 1. Растворимость хлорида серебра в воде при 25 0 С равна 1,79 мг в 1 л раствора. Чему равна величина произведения растворимости AgCl при данной температуре?

Решение: Растворимость AgCl при 25 0 С в моль/л будет равна:

Концентрация ионов Ag + и Cl — в растворе одинакова:

[Ag + ] = [Cl — ] = 1,25×10 -5 моль/л,

отсюда ПРAgCl = [Ag + ]∙[Cl — ] = (1,25×10 -5 ) 2 = 1,56·10 -10 .

Пример 2. Произведение растворимости хлорида свинца в воде при 25 0 С равно 2,24·10 -4 . Вычислите растворимость PbCl2, выраженную молярной и массовой концентрациями.

Обозначим молярную растворимость PbCl2 S (моль/л). Так как диссоциация PbCl2 идет по уравнению:

то, следовательно, при полном распаде S (моль/л) PbCl2 в растворе образуют S (моль/л) ионов Pb 2+ и 2S (моль/л) ионов Cl — . Произведение растворимости для PbCl2 имеет следующий общий вид:

Заменив концентрации ионов соответствующими значениями, выраженными через S, получим:

ПР = [S][2S] 2 = 4S 3 , отсюда 4S 3 = 2,24∙10 -4 , S = 3,98·10 -2 .

Растворимость PbCl2, выраженная молярной концентрацией, равна 3,98·10 -2 моль/л.

Вычислим растворимость PbCl2 в г/л:

Ответ: 3,98·10 -2 моль/л; 10,58 г/л.

Дата добавления: 2014-11-07 ; Просмотров: 2467 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

источник

Пример 2: Во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры на 30 о С, если температурный коэффициент скорости реакции равен 2?

Решение: По уравнениию Вант-Гоффа: v t

Скорость реакции возрастает в 8 раз.

Пример 3: Начальные концентрации веществ в системе:

СО (г) + Н 2 О (г) СО 2(г) + Н 2(г)

были равны (моль/л): С 0 (СО) = 0,5; С 0 (Н 2 О) = 0,6; С 0 (СО 2 ) = 0,4; С 0 (Н 2 ) = 0,2. Чему равны концентрации всех участвующих в реак-

ции веществ после того, как прореагирует 30% водяных паров? Решение: 1. Рассчитаем, какое количество воды прореагировало:

n(H 2 O) = 0,6 ∙ 0,3 = 0,18 (моль) 2. Концентрация воды после реакции:

C 1 (H 2 O) = 0,6 – 0,18 = 0,42 (моль/л)

3. Согласно уравнению, 1 моль СО реагирует с 1 моль Н 2 О, при этом образуется 1 моль СО 2 и 1 моль Н 2 . Значит, концентрация СО уменьшится на 0,18 моль и станет равна:

C 1 (CO) = 0,5 – 0,18 = 0,32 (моль/л)

C 1 (CO 2 ) = 0,4 + 0,18 = 0,58 (моль/л).

C 1 (H 2 ) = 0,2 + 0,18 = 0,38 (моль/л).

Пример 4: Рассчитайте константу равновесия реакции:

СО + Н 2 О СО 2 + Н 2 , если концентрации всех участвующих веществ в реакции в момент

равновесия равны (моль/л): C(H 2 O) = 0,42; C(CO 2 ) = 0,58; C(СО) = 0,32; C(H 2 ) = 0,38.

Во сколько раз увеличится скорость реакции, протекающей при

298 К, если энергию активации (Е А ) уменьшить на 4 кДж/моль?

(уравнение Аррениуса), где k 1 и k 2 – константы ско-

и Е А2 соответственно, ∆Е = Е А2 – Е А1 .

= 5,03, т.е. скорость реакции увеличится в 5 раз.

1. Вычислите среднюю скорость реакции, если начальная концентрация исходного вещества была равна 10 моль/л, а через 4 минуты стала 2 моль/л.

2. Как изменится скорость прямой реакции 2 СО (г) + О 2(г) 2 СО 2(г) при увеличении концентрации СО в 3 раза?

3. Напишите выражение зависимости скорости прямой реакции от концентрации реагирующих веществ:

в) 2 SО 2 (г) + О 2 (г) 2 SО 3 (г) ;

Укажите порядок каждой реакции.

4. Как изменится скорость реакции, если температура повысится с 30 о С до 60 о С, а температурный коэффициент реакции равен 3?

5. Обратима ли практически реакция гидролиза дипептида глицил-глицина при 310 К, если ∆G р-ции = -15 кДж/моль?

6. Во сколько раз уменьшится скорость окисления глюкозы при гипотермии, если температура падает с 38 о С до 28 о С, а температурный коэффициент реакции равен 2?

7. Реакция идет согласно уравнению: Н 2 (г) + Сl 2 (г) → 2 HCl (г) . Концентрация исходных веществ до начала реакции: [Н 2 ] = 0,06 моль/л; [Cl 2 ] = 0,08 моль/л. Как изменится скорость реакции, по сравнению с первоначальной, когда прореагирует половина водорода?

8. При состоянии равновесия в системе N 2 + 3 H 2 2 NH 3 концентрации уча-

ствующих веществ равны (моль/л): С N 2 = 3; С Н 2 = 9; С NН 3 = 4.

Определите: а) исходные концентрации водорода и азота; б) в каком направлении сместится равновесие, если увеличить в системе давление?

9. Укажите, какими изменениями концентраций реагирующих веществ можно

сместить вправо равновесие реакции: СО 2 (г) + С (т) 2 СО (г) . В каком направлении сместится равновесие при увеличении давления?

10.В печени протекает ферментативный обратимый процесс: глюкозо-1-фосфат глюкозо-6-фосфат.

При 37 о С равновесная концентрация глюкозо-1-фосфата равна 0,001 моль/л, глюкозо-6-фосфата – 0,019 моль/л. Рассчитайте константу равновесия реакции.

11. Определите, как изменится скорость прямой реакции 2 SO 2 + О 2

если давление в системе увеличить в 4 раза.

12. * Энергия активации реакции кислотного гидролиза сахарозы при 37 о С равна 102 кДж/моль, а при действии фермента сахарозы энергия активации снижается до 35 кДж/моль. Во сколько раз быстрее протекает реакция гидролиза сахарозы в присутствии фермента?

Тема 4: «Растворы. Получение растворов. Способы выражения

1. Истинные растворы. Понятие растворитель, растворенное вещество. Сольваты, гидраты, идеальный раствор.

2. Растворы разбавленные, концентрированные, насыщенные, ненасыщенные, пересыщенные.

3. Способы выражения состава растворов:

 массовая доля, объемная доля, мольная доля;

 молярная концентрация эквивалента (эквивалентная, или нормальная концентрация);

4. Приготовление растворов разных концентраций. Правило смешения (правило «креста»).

5. Растворимость веществ. Растворимость газов в жидкости. Закон Генри. Закон Сеченова. Растворимость газов в крови и тканевых жидкостях.

7. Роль водных растворов в биологических системах.

Пример 1: Рассчитайте массовую долю вещества в растворе, если 15,0 г вещества растворено в 60 г воды.

Решение: Массовая доля вещества в растворе рассчитывается по формуле:

Пример 2: Сколько необходимо граммов кристаллогидрата карбоната натрия Na 2 CO 3 ∙ 10 H 2 O, чтобы приготовить 300 г 2 %-го раствора (в расчете на безводную соль)? Как приготовить такой раствор?

Читайте также:  Что можно к чаю при повышенном сахаре в крови

Решение: 1) Сколько необходимо граммов безводной соли для приготовления

2) Сколько необходимо взять граммов кристаллогидрата, чтобы безводной соли в нем содержалось 6 г:

23 ∙ 2 +12 + 48 + 10 ∙ 18 = 106 +180 = 286 г/моль

3) Сколько необходимо растворителя для приготовления раствора:

4) Приготовление раствора: отвесить 16,1 г соли, перенести в химическую посуду (стакан, колбу) и добавить 284 мл дистиллированной воды. Перемешать до растворения навески.

Пример 3: Как приготовить 200 мл 0,2 М раствора гидроксида натрия? Решение: 1) Рассчитаем навеску NaOH, необходимого для приготовления рас-

m в-ва = С М ∙ V р-ра ∙ М NaOH = 0,2 ∙ 0,2 ∙ 40 = 0,16 г

Приготовление раствора: отвесить 0,16 г NaOH, перенести в мерную колбу на 200 мл, добавить немного воды, растворить навеску и долить дистиллированную воду до метки на колбе.

Пример 4: Как приготовить 250 мл 0,1 н раствора фосфорной кислоты? Решение: 1) Рассчитаем навеску H 3 PO 4 , необходимую для приготовления рас-

m(H 3 PO 4 ) = 0,1 ∙ 0,25 ∙ 32,6 = 0,81 г

2) Приготовление раствора аналогично приготовлению раствора молярной концентрации (см. пример 3).

Пример 5: Рассчитайте, какой необходимо взять объем 90% серной кислоты с плотностью 1,82 г/см 3 , чтобы приготовить 500 мл 0,2 н раствора.

Решение: 1) Сколько серной кислоты содержится в 500 мл 0,2 н раствора? m(H 2 SO 4 ) = С Н ∙ М Э ∙ V = 0,2 ∙ 0,5 ∙ 49 = 4,9 г

2) Сколько граммов 90% раствора необходимо взять, чтобы в нем содержалось 4,9 г кислоты?

х « « — 4,9 г х = 5,4 г 90 % раствора

3) Какой необходимо взять объем 90% раствора?

m – масса раствора; V – объем раствора; ρ – плотность.

1. Для смазывания десен приготовлен раствор из 5 мл 30%-го раствора Н 2 О 2 и

15 мл дистиллированной воды. Рассчитайте массовую долю Н 2 О 2 в полученном растворе (плотность раствора принять равной 1 г/мл).

2. К 0,5 л 98%-го раствора серной кислоты (ρ = 1,83 г/см 3 ) прибавлено 3 л воды. Какова массовая доля серной кислоты в полученном растворе?

3. Сколько мл 94%-го раствора серной кислоты (ρ = 1,84 г/см 3 ) требуется для приготовления 1 л 20%-го раствора (ρ = 1,14 г/см 3 )?

4. Сколько мл 34%-ной серной кислоты (ρ = 1,84 г/см 3 ) необходимо для приготовления 500 мл 0,5 М раствора?

5. Сколько граммов натрия сульфата необходимо для приготовления 250 мл 0,1 н раствора? Как приготовить такой раствор?

6. Найти массовую долю азотной кислоты в растворе, в 1 л которого (ρ = 1,1 г/см 3 ) содержится 200 г азотной кислоты.

7. Хлорид цинка используется в качестве вяжущего и асептического средства. Определите молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, массовую долю и титр раствора, содержащего 5 г ZnCl 2 в 100 г раствора (ρ =

8. Определите молярную концентрацию раствора, содержащего в 500 мл раствора 14 г гидроксида калия.

9. В каком массовом и объемном соотношении надо смешать 40%-ный (ρ = 1,3 г/см 3 ) и 10%-ный (ρ = 1,1 г/см 3 ) растворы, чтобы получить 30%-ный раствор?

10.Чему равен титр раствора, содержащего в 100 мл 2 г растворенного вещества?

11.Рассчитайте молярную, моляльную и эквивалентную концентрации 75% раствора серной кислоты (ρ = 1,65 г/см 3 ) и мольные доли компонентов в этом растворе.

12.1 л 10%-го раствора КОН (ρ = 1,09 г/см 3 ) смешали с 0,5 л 10%-го раствора HCl (ρ = 1,05 г/см 3 ). Рассчитайте массовые доли (в %) веществ, содержащихся в полученном растворе.

13. * Сколько мл 10%-го раствора серной кислоты (ρ = 1,066 г/см 3 ) необходимо прибавить к 2 л 92%-го раствора этой же кислоты (ρ = 1,824 г/см 3 ), чтобы получить 75%-ный раствор?

14. * Какой объем 0,25 н H 2 SO 4 можно нейтрализовать прибавлением 0,6 л 0,15 н Са(ОН) 2 ?

15. * Смешаны 0,8 л 1,5 н NaOH и 0,4 л 0,6 н NaOH. Какова молярная концентрация эквивалента полученного раствора?

Тема 5: «Растворы неэлектролитов.

Коллигативные свойства растворов»

1. Понятие о неэлектролитах.

2. Свойства разбавленных растворов неэлектролитов, законы Рауля: а) понижение давления пара над раствором;

б) повышение температуры кипения раствора, эбулиоскопическая константа; в) понижение температуры замерзания раствора, криоскопическая константа; г) осмос, осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа.

3. Определение молекулярной массы растворенного вещества по коллигативным свойствам раствора.

4. Роль осмотического давления в биологических системах. Онкотическое давление.

Пример 1 : Рассчитайте температуру замерзания раствора, содержащего в 125 г

воды 27 г глюкозы С 6 Н 12 О 6 .

Решение : Понижение температуры замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем можно найти по формуле:

где: С m – моляльная концентрация.

М(С 6 Н 12 О 6 ) = 180 г/моль

Следовательно, раствор замерзнет при температуре -2,23 о С.

При растворении 26,0 г неэлектролита в 400 г воды температура ки-

пения повысилась на 0,45 о С. Определите молярную массу раство-

t кип.. = Е ∙ С m выразим молярную массу:

Пример 3: Вычислите осмотическое давление 0,5 М раствора глюкозы при стандартной температуре.

Решение: Осмотическое давление находим по формуле: Р осм. = С М ∙ R ∙ T, где:

С М – молярная концентрация; R = 8,31 Дж/моль∙К (универсальная га-

зовая постоянная); Т = 273 + 25 о С = 298 К; Р осм. = 0,5 ∙ 8,31 ∙ 298 =

1. Рассчитайте, при какой температуре замерзнет раствор, содержащий в 100 г воды 9 г глюкозы.

2. В радиатор автомобиля налили 9 л воды и прибавили 2 л метилового спирта (ρ = 0,8 г/см 3 ). При какой наинизшей температуре можно после этого оставлять автомобиль на открытом воздухе, не опасаясь, что вода в радиаторе замерзнет?

3. Рассчитайте осмотическое давление при 310 К 20%-ного водного раствора глюкозы (ρ = 1,08 г/мл), применяемого для внутривенного введения. Каким будет этот раствор (гипо-, гипер-, изотоническим) по отношению к крови, если учесть, что Р осм. крови составляет 740-780 кПа?

4. Что произойдет с эритроцитами при 310 К в 2%-ном растворе глюкозы

5. Осмотическое давление крови 760 кПа. Какова молярная концентрация глюкозы в растворе, изотоничном крови при 37 о С?

6. Добавление 1,5 г углевода, извлеченного из овсяных отрубей, к 5 г воды понижает ее температуру замерзания до -3,72 о С. Чему равна молярная масса этого углевода?

7. Определите, сколько атомов входит в молекулу серы, если температура кипения раствора, содержащего 4,4 г серы в 50 г бензола на 0,891 о С выше температуры кипения чистого бензола (Е С 6 Н 6 = 2,6 о С).

8. Определите знак и значение энтальпии растворения соли NH 4 NO 3 , если при

растворении 6,4 г этой соли при стандартных условиях поглотилось 6,22 кДж теплоты. Растворителя добавлено столько, что дальнейшее прибавление его не вызывает тепловых эффектов.

9. Рассчитайте молярную массу неэлектролита, если 28,5 г этого вещества, рас-

творенного в 785 г воды, вызывают понижение давления пара воды над раствором на 52,37 Па при 25 о С. Давление пара над чистым растворителем равно

10. * Раствор, содержащий в 300 г растворителя 8,1 г кристаллического органического вещества, имеет температуру кипения на 0,078 о С выше, чем чистый растворитель. Прибавление 2 моль растворенного вещества на 200 г растворителя поднимает температуру кипения этого раствора на 5,2 о С. Определите молярную массу вещества.

11. * Водный раствор, содержащий нелетучее растворенное вещество (неэлектролит) замерзает при -3,5 о С. Определите температуру кипения раствора и давление пара над раствором при 25 о С. Давление пара над чистой водой при 25 о С равно 167,2 Па.

Тема 6: «Свойства растворов электролитов»

1. Какие вещества называют электролитами?

2. Отклонение свойств растворов электролитов от законов Вант-Гоффа и Рауля. Изотонический коэффициент.

3. Основы теории электролитической диссоциации. Диссоциация кислот, солей и оснований в растворе. Амфотерные электролиты. Гидратация ионов.

4. Степень диссоциации. Факторы, определяющие степень диссоциации: природа растворенного вещества и растворителя, концентрация раствора, температура. Связь степени диссоциации с изотоническим коэффициентом.

5. Сильные электролиты. Истинная и кажущаяся степени диссоциации в растворах сильных электролитов. Активность электролита. Коэффициент активности. Ионная сила раствора.

6. Слабые электролиты. Равновесие в растворах слабых электролитов. Константа диссоциации. Связь константы со степенью диссоциации (закон разбавления Оствальда). Смещение равновесия в растворах слабых электролитов.

7. Диссоциация многоосновных кислот, многокислотных оснований.

8. Обменные реакции в растворах электролитов. Ионные уравнения реакций.

9. Произведение растворимости малорастворимых электролитов.

Пример 1: Вычислите степень диссоциации гидроксида аммония в 0,01 М растворе. Константа диссоциации гидроксида аммония равна 1,8 · 10 -5 .

Решение: Для расчета степени диссоциации используем формулу:

Пример 2: 0,5 моляльный раствор сахара и 0,2 моляльный раствор хлорида кальция замерзают при одинаковой температуре. Определите степень диссоциации хлорида кальция.

Решение: 1. Для раствора сахара t зам. = К ∙ С 1 , где С 1 – моляльная концентрация раствора сахара. Для раствора хлорида кальция t зам. = i K ∙ C 2 ,

где С 2 – моляльная концентрация раствора хлорида кальция. Т.к. температура замерзания обоих растворов одинакова, то:

2. Степень диссоциации можно рассчитать с помощью изотонического коэффициента:

где n – число ионов, на которое диссоциирует хлорид кальция: CaCl 2 → Ca 2+ + 2Cl ˉ, n = 3.

Пример 3: Рассчитайте ионную силу раствора, содержащего в 100 мл 0,003 моль хлорида натрия и 0,002 моль хлорида кальция. Определите активность хлорид-ионов в растворе.

Решение: Ионную силу раствора найдем по формуле:

где С i молярные концентрации ионов, Z i – заряды ионов. Определим молярную концентрацию NaCl и CaCl 2 :

C(Na + ) = 0,03 моль/л; C(Ca 2+ ) = 0,02 моль/л;

C(Clˉ) = 0,03 + 0,02 ∙ 2 = 0,07 моль/л

μ = 1 2 [0,03 ∙ (+1) 2 + 0,02 ∙ (+2) 2 + 0,07 ∙ (-1) 2 ] = 1 2 ∙ 0,18 = 0,09 lg f = -0,5 z 2

lg f(Clˉ) = -0,5 ∙ (-1) 2 ∙ 0,09 = -0,5 ∙ 0,3 = -0,15 f = 10 -0,15 = 10 0,85 ∙ 10 -1 = 0,71

а = f ∙ C = 0,71 ∙ 0,07 = 0,0497 0,05 моль/л

Пример 4: Нижний предел бактерицидного действия серебра оценивается концентрацией его в растворе 10 -6 мг/л. Достаточно ли серебра в насыщенном растворе AgCl для его бактерицидного действия? ПР AgCl =

1,8 10 10 = 1,34 ∙ 10‾ 5 моль/л =

= 1,34 ∙ 10‾ 5 моль/л ∙ 108 г/моль = 1,45 ∙ 10‾ 3 г/л = 1,45 ∙ 10‾ 6 мг/л

насыщенный раствор AgCl обладает бактери-

1. Составьте уравнения диссоциации следующих электролитов: сероводородной кислоты, хлорида алюминия, гидрокарбоната калия, дигидрофосфата натрия, гидроксохлорида меди (II), гидроксида железа (III), сернистой кислоты.

2. Рассчитайте осмотическое давление изотонического раствора хлорида на-

трия (ω (NaCl) = 0,9%), который используется для внутривенного введения, считая диссоциацию хлорида натрия полной (t =37 о С, ρ р-ра = 1 г/см 3 .).

3. Осмотическое давление 0,1 М раствора сульфата натрия при 0 о С равно 459 кПа. Определите кажущуюся степень диссоциации соли в данном растворе.

4. Раствор, содержащий 0,53 г карбоната натрия в 200 г воды, кристаллизуется при температуре -0,13 о С. Рассчитайте кажущуюся степень диссоциации соли.

5. Степень диссоциации угольной кислоты по первой ступени в 0,1 н растворе равна 2,11 · 10 -3 . Вычислите К 1 .

6. Рассчитайте ионную силу раствора «Трисоль», используемого в ветеринарной практике в качестве плазмозаменяющего раствора, если его состав: натрия хлорид – 0,5 г; калия хлорид – 0,1 г; натрия гидрокарбонат – 0,4 г; вода для инъекций – до 100 мл.

7. При отравлении цианидами внутривенно вводят 2% раствор нитрата натрия (ρ = 1,011 г/мл). Вычислите коэффициенты активности ионов в этом растворе.

8. Вычислите ионную силу раствора и активности ионов в растворе, содержащем 0,01 моль/л BaCl 2 и 0,01 моль/л NaCl.

9. К 100 мл 0,002 М раствора нитрата свинца прилили 100 мл 0,002 М раствора хлорида натрия. Выпадет ли в осадок хлорид свинца? ПР PbCl2 = 2,4 · 10 -4 .

11. * Определите константу диссоциации слабой одноосновной кислоты, содержащей в 1 литре 0,01 М раствора 6,26 · 10 21 молекул и ионов.

12. * Раствор, содержащий 0,8718 моль/л тростникового сахара при Т = 291К, изоосмотичен (изотоничен) с раствором хлорида натрия, содержащего 0,5 моль/л хлорида натрия. Определите кажущуюся степень диссоциации хлорида натрия и осмотическое давление растворов.

Тема 7: «Ионное произведение воды. Водородный показатель»

1. Диссоциация воды. Константа диссоциации. Ионное произведение воды. Влияние температуры на диссоциацию воды.

источник