Фундаментальные законы и теории химии
Вопросы - Химия
Другие вопросы по предмету Химия
Экзотермическая реакция - химическая реакция, сопровождающаяся выделением теплоты
Эндотермическая реакция - химическая реакция, сопровождающаяся поглощением теплоты.
Задача. Сколько тепла выделится при сгорании 100л угарного газа?
Решение:
Уравнение реакции:
CO(г) +1/2 O2 (г) > CO2(г)
?H = ??Hпрод - ??Hисх
?H =(-393,51) - ((-110,53) + 1/20) = - 282, 98 кДж/моль
Значит, при сгорании 1 моль угарного газа выделяется 282,98 кДж теплоты. 100 л - это 100 / 22.4 = 4.46 моль СО. Пропорция: 1 моль CO --------------- 282,98 кДж теплоты 4.46 моль CO ------------ х кДж х = 4.46282,98/1=1262, 09 кДж=1,262 МДж
Ответ: 1,262 МДж
Кинетика химических реакций
Объясните зависимость скорости реакции температуры. Приведите формулировку и математическое выражение приближенного правила Вант - Гоффа. Поясните понятие температурного коэффициента скорость химических реакций.
В первом приближении влияние температуры на скорость реакций определяется правилом Вант-Гоффа (сформулировано Я. Х. Вант-Гоффом на основании экспериментального изучения множества реакций):
В интервале температур от 0оС до 100оС при повышении температуры на каждые 10 градусов скорость химической реакции возрастает в 2-4 раза:
где ? - температурный коэффициент, принимающий значения от 2 до 4.
Задача. На сколько градусов следует повысить температуру в реакционной системе, чтобы скорость реакции возросла в 100 раз (температурный коэффициент скорости =2,78)
Решение:
По условию: ?2/?1=100
100 = 2,78?t/10
?t = 10 lg (100) / lg (2.78)
?t = 45
Ответ: на 45 0С
Химическое равновесие
Дайте формулировку принципа Ле - Шателье. На примере обратимой реакции 2NO2(г) 2NO(г)+ O2(г) - Q (реакция эндотермическая) разберите влияние концентрации веществ, давления в системе, температуры и присутствия катализатора на химическое равновесия.
Принцип Ле-Шателье - внешнее воздействие на систему, находящуюся в состоянии равновесия, приводит к смещению этого равновесия в направлении, при котором эффект произведенного воздействия ослабляется.
Увеличение давления смещает равновесие в сторону реакции, ведущей к уменьшению объема. (в сторону обратной реакции)
Повышение температуры смещает равновесие в сторону эндотермической реакции.(в прямом направлении)
Увеличение концентрации исходных веществ и удаление продуктов из сферы реакции смещают равновесие в стoрону прямой реакции. (в сторону прямой реакции)
Катализаторы не влияют на положение равновесия.
Задача. Равновесие в реакции 2NO(г)+ O2(г) 2NO2(г) установилось при следующих концентрациях (моль/л): NO - 0.32; О2 - 0.24; NO2 - 0.20. Рассчитайте исходные концентрации NO и О2, а также константу равновесия.
Решение:
р = [NO2]2/([O2]•[NO]2) = 0,22/(0,24•0,322) = 1.62
Исходные концентрации равны сумме равновесных концентраций и концентраций вступивших в реакции веществ. Последние можно определить из стехиометрических соотношений:
NO + O2 ? 2NO2
[NO]прореаг. = [NO2] = 0.2 моль/л;
[O2]прореаг. = = 0.1 моль/л.
Отсюда: [NO]0 = [NO] + [NO]прореаг. = 0.2 + 0.32 = 0.52 моль/л;
[O2]0 = [O2] + [O2]прореаг. = 0.1 + 0.24 = 0.34 моль/л.
Растворы
Что такое растворимость? Влияние различных факторов на растворимость. Что такое коэффициент растворимости? В каких единицах он выражается?
Растворимость - способность вещества образовывать с другими веществами однородные системы - растворы, в которых вещество находится в виде отдельных атомов, ионов, молекул или частиц. Растворимость выражается концентрацией растворённого вещества в его насыщенном растворе либо в процентах, либо в весовых или объёмных единицах, отнесённых к 100 г или 100 см (мл) растворителя (г/100 г или см/100 см).
Растворимость газов в жидкости зависит от температуры и давления. Растворимость жидких и твёрдых веществ - практически только от температуры.
Коэффициент растворимости - масса вещества, содержащаяся в 100 г растворителя для получения насыщенного раствора при данной температуре. По величине коэффициента растворимости твердые вещества делят на хорошо растворимые (S >10 г), малорастворимые (10 г > S > 0,01 г) и практически нерастворимые (S < 0,01 г). Обычно при повышении температуры растворимость твердых веществ увеличивается, газов - уменьшается.
Задача. Вычислите молярную концентрацию эквивалента и молярную концентрацию 16% - ного раствора хлорида алюминия, плотность которого 1.149г/мл.
Решение:
)Молярная масса AlCl3:
Mr(AlCl3) = 133,5 г/моль, фактор эквивалентности равен f = 1/3
)Найдем массу вещества, содержащуюся в 1 литре раствора:= 10001.1490.16 = 183.84 г
)Число моль v = 183.84/133.34 = 1.38 моль
)Молярность раствора рассчитывается по формуле:
СM = m/M(AlCl3) = 1.38 (моль/литр)
)Нормальность СN = M/f = СM3 = 1.383= 4.14
)Моляльность Сm = v1000/(1149-183.84) = 1.381000/965.16 = 1.429
Растворы неэлектролитов
Дайте определения понятию разбавленный раствор. Объясните, почему изменяется температура кипения растворов по сравнению с чистом растворителем.
Разбавленный раствор - раствор с низким содержанием растворённого вещества.
Понижение давления насыщенного пара воды (растворителя) над раствором приводит к повышению температуры кипения и понижению температуры плавления раствора по сравнению с температурами кипения и плавления чистого растворителя.
Задача. При какой температуре будет кипеть 50% - ный раствор сахарозы С12Н22О11 (Н2О)=0.52 ?
Решение:
Допустим дан 1 кг воды в которой растворена