Download pdf - Методические указания и контрольные задания по физической и коллоидной химии

3 4

-

061600 : .. ..

- 2003

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5 6

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4 5 6 7 17 22 25 28 36 36 46 52 59 63 67 69 74 80 85 95 98 101

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2. .. . . - .: , 1989.

3. .., .. -: . . 3- ., .- .: , 1981.

4. .., .., .. - .- .: , 1990.

5. .. .- .:- , 2001.

6. .., .. , - .: , 1981.

7. .. . - .: , 1986.

9 10

8. .., .. - - . . 1.- -: , 1999.

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10. .., .., .. . - -: , 2001.

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13 14

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dU= Q-W. (I-2) , , -

, W = p dV,

dU=Q-pdV( ) (I-3) (V-const), ,

dV=0 , - , , , VV QU v =

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(P-const) W= P(V2-V1), (1-1) :

)( 12 VVPQU pp = , VPUpQp += (I-4) , ,

, -, , . - (U+PV) . , , , , .

, :

Q= HVpU =+ (1-5)

:

vv UH = (1-6)

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15 16

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, 1 ., 298 , - , - . - 2 2. - - , - . - , , - :

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2980 . ) H 298 = n

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n

2980 . . .

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, . - . - 1 = 3/2 RT. 1 = 3/2R. , =U -.

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: V2 = k 2 C Dd (1-19)

(I-17) - . , D . , - V1 V2 , - , :

k1 = k2 d (1-20)

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1

= (cc d) / (ca). (1-21)

Kc -, -, = f().

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Kp=( c d) / ( ) (1-22) (I-21, I-22)

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PV= n R T, c = vn , = RT.

Kp=Kc (RT)(c+d)-(a+b) (1-23) -

, . + d = + , p = c. (I-17) ,

-const, - :

Gp,T = G. - G. = G + dGD aG bG , (1-24) Gi .

: G = cG+RT ln( / ) (1-25)

G = cG+dG+aG-bG (1-26)

21 22

(I-26) -. - , - (G0 ). p - -:

G= -R T lnKp (1-27) (1-27) :

RTH

RS

RTSTH

RTG

p eeeeK0000

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(1-27a) , -/ RT. - S/R.

G105 98-99% 0 dT > 0 dlnKp > 0. - - , -: H < 0 dT < 0 dlnKp < 0.

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(-), (, ). , (, -). () , (, , , - , ).

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29 30

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=1-2. , Cu/CuSo4//AgNO3/Ag =g+/Ag -u+2/Cu (1-48)

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- , F- , .. - , - . W= -G, G - , - :

G=RTln (aCu+2aAg)/(aCua2Ag+) - RlnKa -n F E = -[RTlnKa - RTln(aCu+aAg)/(aCua2Ag+)] (I-50) aCu; aAg+ - ; - - , =(RT/nF)ln . =+RT/nF ln (aCuaAg+)/(aAg aCu+2) (1-51)

aCu= aAg =1 ( ) - , 1 25C. , . ( G

31 32

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(1-56),

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35 36

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12. Na OH NH4OH , , -55,9 / 51,34 /. NH4 OH, ?

13. , - , 55,9;-56,07 57,74 /. - , ?

14. FeO()+H2() =Fe() + 2(), :

FeO()+ CO() = Fe()+CO2() 13.18/; CO() + 1/2O2() = C2() 283.0/; H2() + 1/2 O2() = 2 () 241.8 /. 15. 2

5()+H3COOH() =325(), - 25() = -1366,7 /; CH3COOH ()= -873,8 / CH3 COOC25 = -2254, 2 /.

16. C2H4() + H2O() = C2H5OH(), 2H4() = 52,28; H2O() = -241,8 - C2H5OH () = -235,3 /.

17. () Fe2O3 () +3CO() =2Fe() + 3CO2()+H, (H) Fe2O3() = -821,3; CO() = -110,5 CO2()= -393,5 /.

18. - 2HC1() + Ca() = CaCl2() + H2(), G0 HCl()= 94,9; CaCl2()= 749,5 /. -?

41 42

19. - N2() +2H2O()= NH4NO2() - , G0 H2O() = -237,4, NH4NO2() =115,8 /.

20. C6H12= 3 C2H4 1000, G C 6H12= 402,1, C 2H4= 114,1 /.

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24. -const.

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, 273 293 298 1,17 5,08 6,56 34. =298 2,5 .

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43 44

NH3(r) +HCl(r)=NH4Cl(T).

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51. H2+I2=2HI - 639 50.

-, , , , 2;1,5 1,0; - 0,25,2,0 5, - 10; 5 1 /.

52. H2+Cl2=2HCl 1. ( ), 5, - 2 .

53. 313 , - 0,98 /.

54. ( ) - 2CO+2H2 = CH4+CO2 1000 20 ., - 22,2% CH4, 31,8% CO2, 20.2% CO 25,8% H2.

55. 2%- , ?

56. CO+2H2=CH3OH 800 , 298 4,131010. 103,7 /.

57. 300 - 800 . . . 273 .

58. CO+H2O=CO2+H2 1000 1,36, 1200 - 0,68. .

59. 2CO2=2CO+2 - 1000 4,0310-16. 2000, 561,3 /?

45 46

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73. 1 , 0,5. 1,86.

74. 3,5 C3H5(OH)3 10 . - .

75. C6H5CH3 C6H6 - 30 . % . 303 - C6H5CH3 36,7 ., 118,2 . . . , , .

76. 298 23,76 . . C12H22O11.

77. 0,3 25 - 0,204 . - , 0,512.

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86. 0,01 KNO3 0,001182 -1-1. + 64,5 -12 NO3- 61,6 -12. - - KNO3.

87. 1 KNO3, 12,42 .

88. 0,1 AgNO3 0,00943 -1-1. - - 115,6 -12. Ag+ .

89. 0,05 - CH3COOH 0,000324 -1-1. - , - -, 347,8 -12.

90. - , Cu2+ 0,001 Zn2+ - 0,1 . 0 : (Zn2+/Zn0) = -0,74 (Cu2+/Cu0) = +0,34.

91. - . - . .

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22() + 5/22() = 22() + 2 ()+ G0- G0298 = 209/, G 0298 = -393,3/, G 0298= -237/, G 0298= 0. : G0- = 2 G0298 (2) + G 0 298 ( 2) G0 298 ( 2 2) = - 1232 /. G0-< 0, .

2. IBr 250 , - ( ) 0,5 . 2Ir()2()+r2() 250 0,17 . .

: 2Ir() 2()+r2(). Ir= 0,5 ., , - 0,5 2, = 0,17 . , Ir :0,5

- 20,17 = 0,16 . = r

r

22

= 216,017,0 = 6,64 .= 6,5538

10-5 -1 3. 15%-

. - 1,860.

. = g1000/(G),

=1,860, =342., g =15, G =85. -

.. t=151,861000/(34285)=0,960, 00 . , 15%- : 0-0,96= - 0,960. 4. 250 537 ... 2. 100 . ( -)?

:

=0

0

Nnn+

0 - -; - -; n ; N - . -.

Nn

=0

n=2/106=0,019 , N =100/74=1,35 ,

35,1019,0

537537

= , = 529,5 ...= 0,706105 .

5. -, 1/32 . 3, - S= 310-4 2 l = 2102

51 52

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2-1 3 =4,090 2-1

: = / ; = /; = Il / (VS); = + + 3 -

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32102103058,4)( 4

23

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= 107688,132)0235,01(

0235,01

22

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= -lg + = -lg( =)3 lg .134,3320235,0

=

6. , = 299

g | Hg 2 Cl ( )2 KCl(0,1.) || H+ () | Pt -

0,15 . - 0,6994 , 0,3369 .

:

E = E . = (0

++ a

nFRT

lg3,2. ) - ;

;059,03,2 =FRT = 298;

= 602,3059,0

15,03369,06994,0059,0

. =

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222 = 22 +2 : , -

, (, ). , , .

-:

r 2 = )(1

t .

- , , .. 15,6 .3. - -. , -:

k ;00172,03,1256,1

3,3101

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.00231,05,756,1

1,8301

2 ==k

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53 54

;lg3,21 aa

tk

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.1007,40244,05,76,15lg

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;1095,30237,03,126,15lg

103,2

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1411

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k

k

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},11{lg3,2121

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kk

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0093,00342,0lg31,2298313

;lg3,2

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= 8,3148080 = 67247 /

, 1=298 , 2=303, = -8080,

lg k ;1627,2968,33032983,258080

303 =+

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k =303 0,0145 1.

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59 60

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S = S0N, (II-4) N .

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65 66

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3. .

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67 68

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{m(AgI) n Ag+(n-x) NO3- }+x xNO3- (II-21) {m(AgI) n I- (n-x) +}-x x+, (II-22)

m AgI ; n - , ; (n-x) ; x .

AgI - ; ; -, - .

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69 70

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23. r=6,5*10-6 =10 ; =10-3 */2, =288 .

24. AgCl , : r1=30*10-9 r2=55*10-9 .

25. - r=2*10-6 , =1,7*10-5 */2 =283 .

26. = 1,5*10-3 /3. -

r=2*10-8 , 2,2* 10-3 /3 =293 .

27. : =60 10,65 , r=0,212 , =290 =1,1*10-3 */2.

28. = 0,3 /, D=2*10-6 2/., AlO 4 /3, =1*10-3 */2, 293 .

29. - 2 / 3, 6*10-9 , - 19,3 /3, 293 .

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42. , 2*10-3 , 1,3*103 /3, 5*10-8 ?

43. 2*10-3 , 2*10-8 . 1,3*103 /3.

44. - , 0,5 /3, - 5*10-8 /2, , - 21.

45. 2*10-7 . , 2*10-4 , 13,5*103 /3.

46. , -. 1/ . , /3: 0,018 0,031 0,062 0,126 0,268 0,471 0,882 , /: 0,467 0,624 0,801 1,110 1,550 2,040 2,480

47. : =0,012 =2. , 1 - 3,05 .

48. 3*105 2/. 2,2 /3. .

49. - 298 - : , /3 0,006 0,025 0,053 0,111 , /: 0,44 0,78 1,04 1,44

50. , , , 2*10-8 , 8*103 /3, : ) 0,2*10-4 ; ) .

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61. BaSO4 - Ba(NO3)2 H2SO4. , . ?

62. 0,029 %- NaCl 0,001 AgNO3, - AgCl? - NaCl 1 /.

63. : Al(OH)3, - AlCl3 SiO2, H2SiO3. - FeCl3? Na2SO4?

64. Au, - KAuO2. : NaCl, Na2SO4, BaCl2 FeCl3 ?

65. : Al(OH)3, - AlCl3; SiO2, H2SiO3. NaCl, Na2SO4 FeCl3 ?

66. Fe(OH)3 FeCl3. , - Fe(OH)3 Fe-3 Cl-. - .

67. , 0,058 , =5*10-2 /, =81, - 0=8,85*10-12 /.

68. - , - 5*10-2 180 , - =1*10-1 /, - =81, 0=8,85*10-12 /, - =1*10-3 *.

69. : CdCl2 Na2S; FeCl3 NaOH, ,

) ; ) . . 70. Agl 8 0,05

Kl 10 0,02 AgNO3. - , .

71. . . .

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81. , 10*10-6 3 Agl 1,5*10-6 3 KNO3 1 /3 0,5*10-6 3 Ca(NO3)2 - 1 /3 0,2*10-6 3 Al(NO3)3 0,01 /3?

82. : NH4Cl (NH4)2SO4 [n Al(OH)3 m Al+*3(m-x)*Cl-]3x+*3xCl-?

NH4Cl, - 30 3 0,33 3 20%- NH4Cl ( 1060 /3).

83. Al2(SO4)3 0,01 /3 10-3 3 As2S3? =96*10-6 /3.

84. 10*10-6 3 Agl 0,45*10-6 3 Ba(NO3)2, 0,05 /3. .

85. K2Cr2O7 , 1*10-3 3, =0,63*10-3 /3.

86. - AgBr. Al2(SO4)3 100 3 , , : ) -; ) . (/3) 142; 2,43; 0,068.

87. - ;

, 0 7,0 15,0 20,2 28,0 n*10-15, /3 32,2 24,2 19,9 16,7 14,2

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: 60, 120, 240, 480 600 . 2*10-7 , =25*10-3 /3, 0,97*103 /3. 240 .

89. n0, 20*1015 1 3, 5 -? 60 ? =310-16 3/.

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97 98

, 0 0,66 4,25 19,00 43,00 n*10-14, ./3 29,7 20,9 19,1 14,4 10,7

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= -dcd

RT

,

dcd 0 -

( ) d =f ( c ) , = 0. d =f ( c ). - =0 tg =0,0967. :

= 25 /10936,10967,0298314,8

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=

= 94 = 1,93610-5 94 = 1,82 10-3 /2.

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=

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2/3105001085,881 6

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101 102

37 3 19 26 31 47 53 64 75 83 97 38 4 20 25 32 48 54 65 76 82 98 39 5 21 27 33 47 55 61 77 83 99 40 6 22 28 34 46 60 62 78 84 100 41 1 19 27 35 43 51 69 77 85 96 42 10 18 24 31 48 55 62 79 86 94 43 9 17 23 40 47 54 61 78 85 93 44 8 16 22 39 46 53 70 77 84 92 45 7 15 21 38 45 52 69 76 83 91 46 2 19 26 33 50 57 64 71 88 96 47 3 20 27 34 41 58 65 72 89 97 48 4 11 28 35 42 59 66 73 90 98 49 5 12 29 36 43 60 67 74 91 99 50 6 13 30 37 44 61 68 75 82 100 51 1 15 29 33 44 58 65 79 83 99 52 10 13 26 39 42 56 68 71 89 97 53 9 12 25 38 41 55 67 80 83 96 54 8 11 24 37 50 54 66 79 82 95 55 7 20 29 36 49 53 65 78 81 94 56 2 15 23 31 44 57 69 73 85 98 57 3 16 29 32 45 58 61 74 86 100 58 4 17 30 33 46 59 62 75 87 91 59 5 18 21 34 47 60 63 76 88 92 60 6 19 22 35 48 52 64 77 85 93 61 10 11 22 33 44 55 66 77 89 98 62 10 14 28 32 46 60 64 78 82 96 63 9 13 27 31 45 59 63 77 81 95 64 8 12 26 40 44 58 62 76 90 94 65 7 11 25 39 43 57 61 75 89 93 66 2 16 30 34 48 52 66 80 85 98 67 3 17 21 35 49 53 67 71 86 99 68 4 18 22 36 50 54 68 72 84 100 69 5 19 23 37 41 55 69 73 87 91 70 6 20 24 38 42 56 70 74 88 97 71 10 12 24 36 48 60 62 74 86 98 72 9 11 23 35 47 58 61 73 85 97 73 6 18 30 32 44 57 68 80 82 94 74 9 19 21 33 45 58 69 71 83 95 75 8 20 22 34 46 59 66 72 84 96 76 1 13 24 36 49 60 62 74 86 98

77 2 14 23 35 47 51 61 73 85 97 78 3 15 27 39 41 52 68 77 82 94 79 4 16 28 40 42 54 69 78 83 95 80 5 17 29 31 43 55 66 79 84 96 81 9 19 29 39 49 59 69 79 89 99 82 8 18 28 38 48 58 68 78 88 98 83 7 17 27 37 47 57 67 77 87 97 84 6 16 26 36 46 56 66 76 86 96 85 5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 86 1 14 26 37 43 56 68 72 84 99 87 1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 88 2 12 22 32 42 52 62 72 82 92 89 3 13 23 33 43 53 63 73 83 93 90 4 14 24 34 44 54 64 74 84 94 91 9 20 21 32 43 54 65 76 88 99 92 8 19 30 31 42 52 64 75 87 95 93 7 18 29 35 45 51 63 74 86 94 94 6 17 28 39 48 59 62 75 85 96 96 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 97 1 12 23 34 45 56 67 78 89 100 98 2 13 24 35 46 57 68 79 90 99 99 3 14 25 36 47 58 60 78 81 91 100 4 15 26 37 48 59 70 71 82 92

103 104

1 ( n)

Z. n z n z

3,812 2,0 2,807 5,5 3,686 2,5 2,657 6,0 3,573 3,0 2,533 6,5 3,436 3,5 2,457 7,0 3,284 4,5 2,379 7,5 3,121 4,5 2,329 8,0 3,060 5,0

9.12.2003 . 60*80 1/16.

. ... 6,14, .-.. 5,7. 100 . 174. ----------------------------------------------------------------------

.-, ., 40..--