Увеличение температуры кипения прямо пропорционально моляльной (моли растворённого вещества на килограмм растворителя) концентрации растворённого вещества (точнее, всех частиц, образуемых растворёнными веществами - в случае диссоциации/ассоциации это количество может не совпадать с количеством растворённого вещества, но в данном случае подобных процессов не происходит)Tкип. раствора=Tкип. растворителя+Кэб*nраств. вещ-ва/mрастворителяКэб=(Tкип. раствора-Tкип. растворителя)*mрастворителя*Mраств. вещ-ва/mраств. вещ-ва==(80,714-80,2)ºС*0,1кг*152г/моль/3,04г=2,57 ºС*кг/моль.Какие из солей FeSO4, Na2CO3, KCl подвергаются гидролизу? Почему? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей по 1-ой ступени. Какое значение pH (>7< ) имеют растворы этих солей?KCl – хлорид калия - соль, образована сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергается рН=7FeSO4– сульфат железа (II) – соль образована слабым основанием и сильной кислотой, гидролиз по катиону, рН<7Fe2++ HOH = FeOH++ H+2FeSO4+ HOH = (FeOH)2SO4+ H2SO4Na2CO3– карбонат натрия – соль образована сильным основанием и слабой кислотой, гидролиз по аниону, рН>7CO32-+ HOH = HCO3-+ OH-Na2CO3+ HOH = NaHCO3+ NaOH.Какова постоянная и временная жесткость воды, если в ней содержится ионов Ca2+- 0.110 г/л; Mg2+- 0.0425 г/л; HCO3-- 0.07г/л ? Составить уравнение реакции, лежащее в основе термического умягчения воды..Сперва переведём содержание ионов в концентрацииC(Ca2+)=0,110г/л/40,08г/моль=0,00274 моль/л=2,74 ммоль/лC(Mg2+)=0,0425г/л/24,3г/моль=0,00175 моль/л=1,75 ммоль/лC(HCO3-)=0,07г/л/61,02г/моль=0,00115 моль/л=1,15 ммоль/лОщая жёсткость - суммарная концентрация ионов кальция и магнияC(Ca2+)+C(Mg2+)=4,49 ммоль/лВременная жёсткость - количество гидрокарбонатов кальция и магния (в усоловии избытка ионов металлов равна половине концентрации гидрокарбонат-ионов)C(Ca(HCO3)2)+C(Mg(HCO3)2)=0.5*C(HCO3-)=0.57 ммоль/лустраняется она при нагревании реакциямиCa2++ 2HCO3-→ CaCO3↓ + CO2↑ + H2OMg2++ 2HCO3-→ MgCO3↓ + CO2↑ + H2Oлибо в молекулярной формеCa(HCO3)2→ CaCO3↓ + CO2↑ + H2OMg(HCO3)2→ MgCO3↓ + CO2↑ + H2OПостоянная жёсткость - концентрация ионов кальция и магния за вычетом временной жёсткости (то, что остаётся после кипячения)C(Ca2+)+C(Mg2+)-(C(Ca(HCO3)2)+C(Mg(HCO3)2))=C(Ca2+)+C(Mg2+)-0.5*C(HCO3-)=3,92 ммоль/лЗадача.Составьте схемы электролиза растворов веществ (на угольных анодах): NaNO3; SnCl2. Какое соединение образуется на катоде при электролизе нитрата калия? Найдите его массу, если электролиз протекал 2 часа с силой тока 100 А..Общая схема электролиза NaNO3 выглядит следующим образом: Реакция восстановления у катода2H2O + 2ē = H2+ 2OH-(NaOH)Реакция окисления у анода2H2O – 4 ē = O2+ 4 H+(HNO3)В результате процесса диссоциации водный раствор NaNO3при рН = 7 содержит ионы Na+, NO3-, H+и ОН-. Так как в этих условиях ионы Na+(E0= -2,714 В) разряжаются труднее, чем ионы Н+(Е0= —0,41 В), а ионы NO3-(Е0=-0,12 В) труднее, чем ионы ОН-(Е0= +0,82 В), то при пропускании электрического тока у катода будут восстанавливаться ионы водорода, у анода — окисляться гидроксидные группы, т.е. фактически будет протекать электролиз воды. В то же время, вследствие разряда водородных и гидроксидных ионов воды и непрер ывного перемещения ионов Na+к катоду, а ионов NO3-к аноду, у катода образуется раствор гидроксида натрия, а у анода — раствор азотной кислоты2. Хлорид олова находится в растворе в виде ионов Sn2+и Cl-. При пропускании тока ионы Sn2+передвигаются к катоду, ионы Cl—к аноду. Но так как олово стоит в ряду напряжений раньше водорода, то у катода разряжаются не ионы Sn2+(Е0 = -0,133 В), а ионы водорода, образовавшиеся при диссоциации (разложении) воды. Таким образом, у катода выделяется газообразный водород. По мере разряда ионов водорода диссоциируют все новые молекулы воды, вследствие чего у катода накапливаются гидроксидные ионы, освобождающиеся из молекул воды, а также ионы Sn2+непрерывно перемещающиеся к катоду. У анода происходит выделение хлора (Е0= 1,359 В), так как ионы Cl-на аноде окисляются легче, чем происходит разложение воды при рН = 7Реакция восстановления у катода2H2O + 2ē = H2+ 2OH-Реакция окисления у анода2Cl-- 2ē = Cl23. При электролизе нитрата калия на катоде образуется гидроксид калияРеакция восстановления у катода2H2O + 2ē = H2+ 2OH-(KOH)Массу вещества, образующегося при электролизе найдем с помощью закона Фарадея m = I*t*Mэ/Fгде m — масса восстановленного или окисленного вещества (г);I—сила пропускаемого тока (А);t— время электролиза (с);Мэ — молярная масса эквивалентов вещества (г/моль);F— постоянная Фарадея (96500 Кл/моль).Молярная масса эквивалента гидроксида калия равна 56 г/моль2 часа равны 2*60*60= 7200 сm= 100*7200*56/96500 = 417,82 г.Задача.Определите тип коррозии. Составьте уравнения процессов, протекающих в каждом из случаев, и схему коррозионного элемента для случая электрохимической коррозии.а) полированная алюминиевая пластина в насыщенном кислородном керосине при T=298 K;б) стальное изделие, паянное оловом эксплуатируется в среде соляной кислоты..А) Разновидность химической коррозии – газовая коррозия4Al + 3O2= 2Al2O3Б) Электрохимическая коррозия железа (считая сталь железом), содержащего в качестве примеси олово.Е0(Fe2+/Fe) = -0,44 B;Е0(Sn2+/Sn) = -0,133 B.Таким образом, получаем гальванический элемент, где железо - анод, олово - катодВ кислой среде (А)Fe /HCl /Sn (K)(A) процесс окисления - Fe - 2ē = Fe2+(K) процесс восстановления - 2H++ 2ē = H2Суммарно Fe + 2H+= Fe2++ H2В молекулярной форме Fe + 2HCl = FeCl2+ H2.
