Реальные и регулярные растворы. Положительные и отрицательные отклонения от закона рауля.

(Диаграммы состояния: состав-давление или состав-Т, на которых одновременно отражается состав и пара, и раствора). x_i – состав раствора, y_i – состав пара. Различают 3 типа таких диаграмм: 1) Диаграммы для идеальных растворов. (см.рис). Компоненты в таких растворах сходны по полярности и по строению молекул. Силы взаимодействия между разнородными и однородными молекулами одинаковы: F_1-1 = F_2-2 = F_1-2. В таких растворах состав пара и состав раствора взаимосвязаны. Докажем это: а) по закону Дальтона P₁ = y₁*P, P₂ = y₂*P. Б) по закону Рауля: P₁ = x₁*P₁⁰, P₂ = x₂*P₂⁰. Тогда: 1-ый закон Коновалова для идеальных смесей: (1-у₂)/у₂ = Р₁⁰ (1-х₂)/х₂*Р₂⁰. 2)Диаграммы с положительными отклонениями от закона Рауля. (см.рис). . Силы взаимодействия между разнородными молекулами меньше, чем однородными: F_1-1>F_1-2<F_2-2. В растворе наблюдается распад ассоц-х молекул, при этом число частиц в растворе больше, чем сумма частиц от 1-ого и 2-ого компонентов. Образование такого раствора идет с увеличением объема и поглощением теплоты. 3)Диаграммы с отрицательными отклонениями от закона Рауля. (см.рис). . Силы взаимодействия между разнородными молекулами больше, чем между однородными: F_1-1<F_1-2>F_2-2. Образование такого раствора идет с уменьшением объема и выделением теплоты.

2. Формальная кинетика простых реакций n–го порядка

В этом случае скорость реакции не зависит от концентрации и соответственно, природы реагирующих веществ, а зависит от условий протекания. Составим основное кинетическое уравнение такой реакции. По определению: скорость реакции υ = ±dx/dτ, где х – концентрация («+» продукта, «-» - исходного вещества) в любое время τ. По закону химической кинетики: υ = k (а-х)⁰, где (а-х)⁰ – концентрация исходного вещества в любой момент времени τ, а – концентрация исходного вещества в начальный момент времени. Тогда dx/dτ = k (а-х)⁰ – основное кинетическое уравнение простой реакции 0-го порядка в дифференциальной форме. х=kτ – интегральная форма реакции 0-го порядка. Концентрация реагента линейно меняется во времени. Имеется возможность графического определения k: (см.рис) . tgα = k [моль/дм³время или конц / время]. Период полупревращения τ_1/2 – время, за которое реагирует половина исходного вещества. τ_1/2 = τ, когда х = а/2. τ_1/2 = а/2k.

1. Рассчитате парциальный мольный объем NH₄NO₃, если парциальный мольный объем воды равен 17,98 см³/моль, объем раствора- 93,87 см³, а концентрация - 16 г в 100 г раствора.

Дано: V H20=17,98 см³/моль; V=93,87 см³; m(NH₄NO₃)=16г; m(р-ра)=100г; НайтиV NH₄NO₃-? Решение: V=n(H20)∙ V H20+n(NH₄NO₃)∙ V (NH₄NO₃); V (NH₄NO₃)=V- n(H20)∙ V H20/ n(NH₄NO₃)=93,87-4,7∙17,98/0,2=46,8; n(H20)=100-16/18=4,7моль; n(NH₄NO₃)=16/28+4+48=0,2 моль.

2. Запишите реакции на электродах, вычислите ЭДС элемента и константу равновесия реакции при 298 К. Cd/ Cd²⁺(a=0,2)//Cr²⁺(a=0,003),Cr³⁺(a=0,4)/Pt.

Найти: E, Kp при 298К, Р-ции на эл-дах. Решение: 1)E° Cd²+/Cd=-0,403; E° Cr³+/Cr²+=-0,41; E Cd²+/Cd=-0,403+0,059/2∙ lg0,2=-0,424В (анод); E Cr³+/Cr²+=-0,41+0,059/1∙ lg0,4/0,003= -0,284В (катод); Cr3+ +e=Cr2+; Cd-2e=Cd2+| 2 1; 2Cr3+ +Cd°=2Cr2+ +Cd2+; 2) E=Eк-Еа= -0,284-(-0,424)=0,14В. 3) ln Kp=-ΔG/RT; ΔG=-nFE; ln Kp=nFE/RT=2∙96500∙0,14/8,314∙298=11; Kp=e^11=5,4∙10^4;

БИЛЕТ 5.

Дата добавления: 2015-07-20