Физико-химические свойства растворов электролитов

Примеры решения задач.

Пример 1. Вычисление кажущейся степени диссоциации сильного электролита.

Вычислить степень диссоциации 0,2 М раствора муравьиной кислоты HCOOH, если К_д=2,1∙10^-4.

Решение: По закону разбавления α=√(К_д/С_м) = √(2,1∙10^-4/0,2)=3,24∙10^-2 или 3,24%.

Пример 2. Вычисление степени диссоциации электролита по осмотическому давлению его раствора.

Рассчитайте кажущуюся степень электролитической диссоциации Z iCI в 0,1М раствора соли, если раствор изотоничен с 0,19 М раствором сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ при 0ºС.

Решение: Моль сахара равен 342 г.

Р_осм=(mRT)/(M∙V)= (342∙0,19∙8,3144∙273)/ (342∙10^-3) = 4,31∙10⁵ Па.

М_(ZiCI)=42 г∙моль^-1. По осмотическому давлению определяем изотонический коэффициент раствора Z iCI

i=(P_осм∙V)/(nRT)=(4,31∙10³∙10^-3∙42,39)/(4,239∙8,3144∙273)= 1,19.

Кажущаяся степень диссоциации в 0,1 М Z iCI равна

α=(i-1)/(n-1)=(1,9-1)/(2-1)=0,9 или 90 %.

Пример 3. Вычисление степени диссоциации электролита по пони­жению давления пара растворителя над раствором.

Давление пара водного раствора NaNO₃(ω=0,08) равно 2268,8 Па при 20 °С. Давление паров воды при этой температуре равно 2337,8 Па. Найдите кажущуюся степень диссоциации нитрата нат­рия в этом растворе.

Решение. С помощью первого закона Рауля для электролитов вы­числяем значение изотонического коэффициента для NaNO₃:

i = (P₀-P)∙(N+n)/P₀∙n; M(NaNO₃) = 85,00 г∙моль^-1; n=8:85=0,094 моль; М(Н₂О)=18,02 г∙моль^-1;

i = (2337,8-2268,9) ∙ (0,094+5,911)/(2337,8∙0,094)=(0,69∙5,199)/219,75 = 1,63.

Кажущаяся степень диссоциации NaNO₃ в этом растворе равна

α=(1,63-1)/(2-1) = 0,63 (или 63 %).

Пример 4. Вычисление изотонического коэффициента по повышению температуры кипения раствора.

Раствор, содержащий 8 г NaOH в 1000 г Н₂О, кипит при 100,184°С.
Определите изотонический коэффициент (для воды Е =-0,516°С).

Решение. Второй закон Рауля для растворов электролитов выражается уравнением ∆t⁰_кип=ι∙ (К_э∙100∙m)/(m_р-ля∙М_(р.в)). Тогда

ι = (∆t⁰_кип∙m_р-ля*М_(р.в))/(К_э∙m∙1000)= (0,184∙1000∙40)/(0,516∙1000∙8)=1,78.