Задачи по "Химии"

2. Рассчитайте ΔG о реакции: 4HCl(г) + O2(г) = 2Cl2(г) + 2H2O(ж) и установите, в каком направлении она может протекать самопроизвольно при 298К, если ΔG о образования HCl(г) и H2O(ж) равны соответственно -95,2 и -237,3 кДж/моль при 298К.

Запишем уравнение реакции в виде:

-95,2            0            0             -237,3

4HCl(г) + O2(г) = 2Cl2(г) + 2H2O(ж)

ΔGо р = ΔGо обр.(продуктов) - ΔGо обр.(продуктов) ΔGо р = 2(-237,3) – 4(-95.2) = - 474,6 + 380,8 = -93,8 кДж/моль

Так как ΔGо р = -93,8 < 0, то прямая реакция протекает самопроизвольно

3. Как сдвигается равновесие реакции: 2HI(г) ⇄ H2(г) + I2(г), ΔH>0, а) при увеличении температуры, б) при уменьшении давления, в) при уменьшении концентрации водорода.

А) при увеличении температуры равновесие сдвигается в сторону эндотермической реакции

Б) при уменьшении давления равновесие сдвигается в сторону образования веществ большего объема

В) при повышении концентрации одного из продуктов реакции равновесие сдвигается в направлении образования исходных веществ.

4. Определите молярную концентрацию 63,8% раствора серной кислоты с плотностью 1,54 г/мл.

Допустим V = 1 л = 1000 мл

m(H2SO4) = V * p (это ро, а не пэ) = 1000 мл * 1,54 г/мл = 1540 г

Масса кислоты: m(H2SO4) = m(р-ра) * w = 1540 г : 98 г/моль = 16 моль

Концентрация: Cм = n/V = 16 моль/1 л = 16 М

(98 г/моль получились из складывания всех молярных масс. Масса Н=1 (их в серной кислоте два, получается 2*1. S один с массой 32. О у нас 4 штуки с массой 16. Итого: 2*1+32+16*4=98)

5. Вычислите ионную силу и активные концентрации ионов в 0,01 М растворе Na2SO4.

Na2SO4 🡪 Na2+ + SO42-

                   0,01M   0,01M

I = ½ (0,01М*12 + 0,01M*22) = 0,025

fNa2+=0,97

fSO42-=0,74 (по таблице 3 в методичке вычисляем коэфф активности)

a=f*c 🡪 a(Na)=0,97*0,01 = 0,00097M; a(SO4)=0,74*0,01 = 0,00074M

Ответ: 0,97; 0,00097М и 0,00074М

6. Найти концентрацию NH4OH (К=1,8⋅10-5 ), если рН раствора равен 10.

NH4OH = NH4+ + OH-
рН = -lg[H+], следовательно 10 = -lg[H+], а [H+] = 1∙10-10.
Тогда
[OH-] = Kw/[H+] = 1∙10-14/1∙10-10 = 1∙10-4
Из выражения константы диссоциации NH4OH:
КD = [NH4+]*[ОН-]/[NH4OH] находим, что
[NH4OH] = [NH4+].[ОН-]/KD = CM(NH4OH).
Тогда
CM(NH4OH) = (1∙10-10 * 1∙10-4)/1,8∙10-5 = 0,54 моль/л.

7. Напишите молекулярное и ионные уравнения I ступени гидролиза CrSO4. Укажите рН раствора.

Молекулярное уравнение: 2CrSO4 + 2HOH ⇄ (CrOH)2SO4 + H2SO4

Полное ионное уравнение: 2Cr2+ + 2SO42- + 2HOH ⇄ 2CrOH+ + SO42- + 2H+ + SO42-
 pH<7 (среда кислая)

8. Вычислите концентрацию ионов цинка [Zn2+] в 0,05М растворе K2[Zn(CN)4], если константа нестойкости комплексного иона равна K1-4 = 2,4×10-20, а [CN-] = 0,01M.

K2[Zn(CN)4] ⇄ К2++ [Zn(CN)4]

[Zn(CN)4] ⇄ Zn2+ + 2CN-

K1-4= ([Zn2] * [CN-]2)/[Zn(CN)4] (дробью)

[Zn2] = K1-4 * [Zn(CN)4]/[CN-]2 = 2,4×10-20 * 0,05/0,01 = 1,2*10-19 (очень не уверен, ибо это говно)

9. Поставьте коэффициенты методом электронно-ионного баланса. Вычислите ΔE o , определите возможность протекания реакций: MnO2 + HBr → MnBr2 + Br2 + … , если E o (Br2/2Br- ) = +1,08 В, E o (MnO2/Mn2+) = +1,23 В

MnO2 + 4H(+) + 2E 🡪 Mn(2+) + 2H2O

2Br - - 2e 🡪 Br2(0)

MnO2 + 4H+ + 2Br - 🡪 Mn2+1 + 2H2O + Br2

E = 1,23 – 1,08 > 0 реакция идет самопроизвольно (окислитель минус восстановитель всегда по формуле)