СÐÐÐ ÐÐÐ ÐÐÐÐЧ РУÐÐ ÐÐÐÐÐÐÐ ÐРХÐÐÐÐ
СÐÐÐ ÐÐÐ ÐÐÐÐЧ РУÐÐ ÐÐÐÐÐÐÐ ÐРХÐÐÐРСÐÐÐ ÐÐÐ ÐÐÐÐЧ РУÐÐ ÐÐÐÐÐÐÐ ÐРХÐÐÐÐ
281. Коэффициент растворимости CaCl 2 в воде при 100 0 С равен 159 г на 100 г воды. Какая масса хлорида кальция при этой температуре содержится в 1,35 кг раствора? 282. В 0,05 л воды растворено 4,9 л хлороводорода при 18 0 С и 1,0⋅10 5 Па. Определите массовую долю (%) HСl в полученном растворе. 283. Коэффициент абсорбции CO 2 при 0 0 С равен 1,71. При каком давлении растворимость CO 2 в воде при той же температуре составит 16 г/л? 284. Объясните, в каком веществе – бензоле или воде – лучше растворимы газы He, H 2 , Ar, N 2 , O 2 , CO 2 , СО, SO 2 , NH 3 , HСl. Проверьте свои предположения по справочным данным и объясните их. 5.3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ РАСТВОРОВ Энтальпией растворения вещества называется изменение энтальпии при растворении 1 моля этого вещества в данном растворителе. Изменение энтальпии зависит от того, какой процесс является основным: 1. разрушение химических и межмолекулярных связей в растворяющихся газах, жидкостях, твердых телах; этот процесс требует затрат энергии: ΔH 1 > 0; 2. химическое взаимодействие растворителя с растворяющимся веществом, при котором образуются новые соединения – сольваты или гидраты; при этом энергия выделяется, т. е. ΔH 2 < 0; 3. изменение энтальпии при разрыве межмолекулярных связей у растворителя требует затрат энергии: ΔH 3 > 0. Суммарный тепловой эффект процесса растворения ΔH = ΔH 1 + ΔH 2 + ΔH 3 может быть положительным или отрицательным. Это уравнение получило название уравнения Фаянса. Если в воде растворяются газы или жидкости, то энергия ΔH 1 невелика и процесс растворения сопровождается выделением теплоты (ΔH < 0). При растворении кристаллических веществ дробление требует затрат энергии, поэтому часто происходит с поглощением тепла (ΔH > 0). Энтальпия растворения зависит от температуры и количества взятого растворителя. Растворение – самопроизвольный процесс (ΔG < 0) вплоть до насыщения раствора. Количество теплоты, выделившейся или поглотившейся при растворении вещества, Q = c⋅m⋅ΔT, (17), 58
где с – удельная теплоемкость вещества, Дж/г⋅К; m – масса раствора, г; ΔT – изменение температуры. Количество теплоты, отнесенное к 1 молю вещества, по определению равно энтальпии растворения. Пример 1. Энтальпия растворения хлорида калия в виде составляет 17,37 кДж/моль. Определите, на сколько градусов понизится температура раствора при растворении 10 г KСl в 170 г воды. Удельную теплоемкость раствора принять равной теплоемкости воды 4,187 Дж/(г⋅К). Решение. Определим количество теплоты, выделившейся при растворении 10 г хлорида калия: M KCl = 39,09 + 35,45 = 74,54 г/моль. Составляем пропорцию: 74,54 (г/моль) – 17,37 (кДж/моль) 10 (г) – х кДж х = 10⋅17,37 / 74,54 = 2,35 кДж. Используя формулу (17), определяем изменение температуры Q Δ T = = 2,35⋅103 / 4,187⋅180 = 3,12 cm Таким образом, при растворении 10 г KСl в 170 г воды температура раствора понизится на 3,12. Пример 2. Определите энтальпию образования кристаллогидрата хлорида кальция, если при растворении 10 г безводного CaCl 2 выделилось 6,82 кДж, а при растворении CaCl 2 ⋅6H 2 O поглотилось 0,87 кДж. Решение. Процесс растворения безводной соли можно представить следующим образом: CaCl 2 (к) + 6H 2 O (ж) = CaCl 2 ⋅6H 2 O (к)⋅ΔH 1 ; CaCl 2 ⋅6H 2 O (к) + nH 2 O (ж) = CaCl 2 (р-р) + (n+6)H 2 O (р-р)⋅ΔH 2 , ΔH 1 – энтальпия образования кристаллогидрата; ΔH 2 – энтальпия растворения кристаллогидрата. Суммируем уравнение и получаем CaCl 2 (к) + (n+6)⋅H 2 O (ж) = СаCl 2 (р-р) + (n+6)⋅H 2 O (р-р)⋅ΔН 3 , ΔH 3 = ΔH 1 +ΔH 2 (по закону Гесса), отсюда ΔH 1 = ΔH 3 – ΔH 2 . Так как M CaCl = 111 г/моль, а изменение энтальпии при растворении 10 г 2 CaCl 2 составляет 6,82 кДж, то ΔH 3 = (–6,82)⋅111/10 = –75,7 кДж/моль, M CaCl 2 ⋅6H 2 O = 219 г/моль, следовательно, ΔH 2 = 0,87⋅219/10 = 19,1 кДж/моль. 59
- Page 7 and 8: Например, эквивале
- Page 9 and 10: Пример 6. Определит
- Page 11 and 12: ΔЕ = h·ν, где ΔЕ - эне
- Page 13 and 14: Квантовые числа оп
- Page 15 and 16: так что возникает э
- Page 17 and 18: 40. Составьте электр
- Page 19 and 20: Первый, второй и тр
- Page 21 and 22: Если полярности св
- Page 23 and 24: При обменном механ
- Page 25 and 26: отвечает значитель
- Page 27 and 28: Молекула NH 3 не може
- Page 29 and 30: Раздел термодинами
- Page 31 and 32: Определите стандар
- Page 33 and 34: беспорядку (+ΔS). При
- Page 35 and 36: При определении из
- Page 37 and 38: Хлор или кислород в
- Page 39 and 40: Скорость гетероген
- Page 41 and 42: 179. Реакция выражае
- Page 43 and 44: Решение. KT E ⎛ 1 1 Из
- Page 45 and 46: Для гомогенной реа
- Page 47 and 48: константу равновес
- Page 49 and 50: 235. При некоторой те
- Page 51 and 52: m 2 - масса раствора.
- Page 53 and 54: ( 124,7 + ) , или ,4 ⋅124,7 =
- Page 55 and 56: 262. Какую массу Na 2 SO
- Page 57: Коэффициенты раств
- Page 61 and 62: 291. При растворении
- Page 63 and 64: расчете состава ан
- Page 65 and 66: 310. Раствор сахара (
- Page 67 and 68: равен содержанию 20,
- Page 69 and 70: Таким образом, коли
- Page 71 and 72: K Д = 2 2 αC⋅αC α C α = = (
- Page 73 and 74: молекул кислоты, и
- Page 75 and 76: 364. Вычислите конст
- Page 77 and 78: 366. Насыщенный раст
- Page 79 and 80: Логарифмируя соотн
- Page 81 and 82: 391. Чему равна конст
- Page 83 and 84: Как правило, степен
- Page 85 and 86: 403. Напишите в ионно
- Page 87 and 88: РАЗДЕЛ 7. ЭЛЕКТРОХИ
- Page 89 and 90: n - число ионов желе
- Page 91 and 92: 445. Вычислите потен
- Page 93 and 94: −3 E 2 H + H = 0, 059lg 5, 664⋅
- Page 95 and 96: ΔG 0 обр.(Сu 2+ ) = +66,2 кД
- Page 97 and 98: На практике вследс
- Page 99 and 100: никелировании в те
- Page 101 and 102: электроды нераство
- Page 103 and 104: расплава, если терм
- Page 105 and 106: растворенного кисл
- Page 107 and 108: 516. Какое покрытие м
281. Коэффициент растворимости CaCl 2 в воде при 100 0 С равен 159 г на<br />
100 г воды. Какая масса хлорида кальция при этой температуре содержится<br />
в 1,35 кг раствора?<br />
282. В 0,05 л воды растворено 4,9 л хлороводорода при 18 0 С и 1,0⋅10 5 Па.<br />
Определите массовую долю (%) HСl в полученном растворе.<br />
283. Коэффициент абсорбции CO 2 при 0 0 С равен 1,71. При каком<br />
давлении растворимость CO 2 в воде при той же температуре составит 16<br />
г/л?<br />
284. Объясните, в каком веществе – бензоле или воде – лучше<br />
растворимы газы He, H 2 , Ar, N 2 , O 2 , CO 2 , СО, SO 2 , NH 3 , HСl. Проверьте<br />
свои предположения по справочным данным и объясните их.<br />
5.3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ РАСТВОРОВ<br />
Энтальпией растворения вещества называется изменение энтальпии<br />
при растворении 1 моля этого вещества в данном растворителе.<br />
Изменение энтальпии зависит от того, какой процесс является<br />
основным:<br />
1. разрушение химических и межмолекулярных связей в<br />
растворяющихся газах, жидкостях, твердых телах; этот процесс<br />
требует затрат энергии: ΔH 1 > 0;<br />
2. химическое взаимодействие растворителя с<br />
растворяющимся веществом, при котором образуются новые<br />
соединения – сольваты или гидраты; при этом энергия<br />
выделяется, т. е. ΔH 2 < 0;<br />
3. изменение энтальпии при разрыве межмолекулярных связей<br />
у растворителя требует затрат энергии: ΔH 3 > 0.<br />
Суммарный тепловой эффект процесса растворения<br />
ΔH = ΔH 1 + ΔH 2 + ΔH 3<br />
может быть положительным или отрицательным. Это уравнение получило<br />
название уравнения Фаянса.<br />
Если в воде растворяются газы или жидкости, то энергия ΔH 1 невелика<br />
и процесс растворения сопровождается выделением теплоты (ΔH < 0). При<br />
растворении кристаллических веществ дробление требует затрат энергии,<br />
поэтому часто происходит с поглощением тепла (ΔH > 0).<br />
Энтальпия растворения зависит от температуры и количества взятого<br />
растворителя. Растворение – самопроизвольный процесс (ΔG < 0) вплоть<br />
до насыщения раствора.<br />
Количество теплоты, выделившейся или поглотившейся при<br />
растворении вещества,<br />
Q = c⋅m⋅ΔT, (17),<br />
58