Özünə nəzarət üçün suallar. Ümumi kimyaya giriş Problemin həlli nümunələri

Məhlullar nədir və onlar kimyəvi birləşmələrin və mexaniki qarışıqların hansı xüsusiyyətlərinə malikdirlər?

Çözümün istilik effektini nə müəyyənləşdirir?

Həlledicilik nədir və nədən asılıdır?

Məhlulun konsentrasiyası nə adlanır? Faiz, molar, molar ekvivalent və molal konsentrasiyaları və mol fraksiyasını təyin edin.

Raul qanununu təyin edin.

Raul qanununun nəticələri nələrdir?

Krioskopik və ebullioskopik həlledici sabitləri hansılardır?

Ədəbiyyat.

Korovin N.V. Ümumi kimya.- M.: Ali. məktəb, 2002. Ç. 8, § 8.1.

Glinka N.L. Ümumi kimya.- M.: İnteqral-Press, 2002, Ç. 7,

1.6. Problemin həlli nümunələri

Misal 1. 10 q kalium nitrat (KNO 3) 240 q suda həll edildikdə, məhlulun temperaturu 3,4 dərəcə azaldı. Duz məhlulunun istiliyini təyin edin. Məhlulun xüsusi istilik tutumu (sp) 4,18 J/q-dır. TO.

Həll:

1. Nəticədə məhlulun kütləsini tapın (m):

m = 10 + 240 = 250 (q).

2. Məhlulun udduğu istilik miqdarını təyin edək:

Q = m. məhkəmə. T

Q = 250. 4.18. (-3,4) = - 3556,4 J = - 3,56 kJ.

3. Bir mol KNO 3 həll edildikdə udulan istilik miqdarını hesablayırıq, yəni. onun həll istiliyi (KNO 3-ün molyar kütləsi 101 q/mol):

10 q duz həll edildikdə 3,56 kJ udulur

101 q duzu həll edərkən --------- x,

x = = 35,96 kJ

Cavab verin: KNO 3 məhlulunun istiliyi 35,96 kJ/mol-dur.

Həll:

1. 1 litr 17,5%-li məhlulun tərkibində olan sulfat turşusunun çəki miqdarını tapın:

a) bir litr (1000 ml) məhlulun kütləsini tapın:

m =  . V = 1.12 . 1000 = 1120 q;

b) sulfat turşusunun çəki miqdarını tapın:

100 q məhlulda 17,5 q H 2 SO 4 var;

1120 q məhlulda - x,

2. Məhlulun titrini tapın; Bunu etmək üçün məhlulun məlum həcmində olan turşunun çəki miqdarını mililitrlə ifadə olunan məhlulun həcminə bölmək lazımdır:

T = = 0,196 q/ml.

3. Məhlulun molyar konsentrasiyasını tapın; Bunun üçün 1 litr məhlulda olan turşunun çəki miqdarını molar kütləyə (MH 2 SO 4), 98 q/mol bölmək lazımdır:

2 mol/l.

4. Məhlulun ekvivalentinin molyar konsentrasiyasını tapın; Bunun üçün 1 litr məhlulda (196 q) olan turşunun çəkisini ekvivalent kütləyə (EH 2 SO 4) bölmək lazımdır.

H 2 SO 4-ün ekvivalent kütləsi onun molar kütləsinə hidrogen atomlarının sayına bərabərdir:

Buna görə də, C ekv = = 4 mol ekviv/l.

Molar konsentrasiya ekvivalenti də düsturdan istifadə etməklə hesablana bilər

.

5. Məhlulun molyarlığını hesablayın; Bunun üçün 1000 q həlledicidə (suda) olan turşunun mol sayını tapmaq lazımdır.

Əvvəlki hesablamalardan (3-cü bəndə baxın) məlumdur ki, 1120 q (1 l) məhlulda 196 q və ya 2 mol H2SO4 var, buna görə də belə bir məhlulda su var:

1120 - 196 = 924 q.

Gəlin nisbət edək:

924 q suya 2 mol H 2 SO 4 var

1000 q suya - x.

m = x = = 2,16 mol/1000 q su ilə.

Cavab: T = 0,196 q/ml; = 2 mol/l; C ekv = 4 mol ekviv/l;

m = 2,16 mol/1000 q su ilə.

Misal 3. Onun 1 litr molar ekvivalent konsentrasiyası 0,5 olan məhlulunu hazırlamaq üçün H 2 SO 4-ün 96%-li məhlulundan ( = 1,84 q/sm 3) neçə mililitr tələb olunacaq?

Həll.

1. Molar ekvivalent konsentrasiyası 0,5 olan 1 litr məhlul hazırlamaq üçün tələb olunan H 2 SO 4-ün çəki miqdarını hesablayırıq (sulfat turşusunun ekvivalenti 49 q):

1000 ml 0,5 N məhlulda 49 var. 0,5 = 24,5 q H 2 SO 4.

2. Tərkibində 24,5 q H 2 SO 4 olan orijinal (96%) məhlulun çəki miqdarını təyin edin:

100 q məhlulda 96 q H 2 SO 4,

x g məhlulda - 24,5 q H 2 SO 4.

x = = 25,52 q

3. Məhlulun çəki miqdarını onun sıxlığına () bölməklə ilkin məhlulun tələb olunan həcmini tapın:

V = = 13,87 ml.

Cavab: 0,5 molar konsentrasiyası ekvivalenti olan 1 litr sulfat turşusu məhlulu hazırlamaq üçün 13,87 ml H 2 SO 4-ün 96% həlli tələb olunur.

Misal 4. Avtomobilin radiatoruna 2 kq (m) etil spirti və 8 kq (q) sudan hazırlanmış məhlul töküldü. Məhlulun donma nöqtəsini hesablayın. Krioskopik su sabiti Kk 1,86-dır.

Həll.

1. Raul qanununun nəticəsi ilə məhlulun donma temperaturunun azalmasını tapın:

т з = K к С m = K к .

C 2 H 5 OH-un molyar kütləsi 46 q/mol, buna görə də,

Т з = 1,86 = 10,1 о С.

2. Məhlulun donma temperaturunu tapın:

T s = 0 - 10,1 = - 10,1 o C.

Cavab: məhlul -10,1 o C temperaturda donur.

Yalnız uçucu olmayan məhlulun miqdarından asılı olan seyreltilmiş məhlulların xassələri deyilir kolliqativ xüsusiyyətlər. Bunlara məhlulun üstündə həlledicinin buxar təzyiqinin azalması, məhlulun qaynama temperaturunun artması və donma temperaturunun azalması, həmçinin osmotik təzyiq daxildir.

Saf bir həlledici ilə müqayisədə məhlulun donma nöqtəsinin azaldılması və qaynama temperaturunun artırılması:

T müavini = = K TO. m 2 ,

T kip. = = K E. m 2 .

Harada m 2 – məhlulun molyarlığı, K K və K E – kriyoskopik və ebullioskopik həlledici sabitləri, X 2 - məhlulun mol hissəsi, H PL. Və H ispan dili - həlledicinin ərimə və buxarlanma entalpiyası; T PL. Və T kip. - həlledicinin ərimə və qaynama nöqtələri, M 1 – həlledicinin molyar kütləsi.

Seyreltilmiş məhlullarda osmotik təzyiq tənlikdən istifadə etməklə hesablana bilər

Harada X 2 məhlulun molyar hissəsidir və həlledicinin molar həcmidir. Çox seyreltilmiş məhlullarda bu tənlik olur Vannt Hoff tənliyi:

Harada C– məhlulun molyarlığı.

Qeyri-elektrolitlərin kolliqativ xassələrini təsvir edən tənliklər, Van't Hoff korreksiya faktorunu tətbiq etməklə elektrolit məhlullarının xassələrini təsvir etmək üçün də tətbiq oluna bilər. i, Misal üçün:

= iCRT və ya T müavini = iK TO. m 2 .

İzotonik əmsal elektrolit dissosiasiya dərəcəsi ilə bağlıdır:

i = 1 + ( – 1),

burada bir molekulun dissosiasiyası zamanı əmələ gələn ionların sayıdır.

Bərk maddənin temperaturda ideal məhlulda həll olması T təsvir edilmişdir Şröder tənliyi:

,

Harada X- məhlulda məhlulun mol hissəsi, T PL. – ərimə temperaturu və H PL. – məhlulun ərimə entalpiyası.

NÜMUNƏLƏR

Misal 8-1. 150 və 200 o C-də vismutun kadmiumda həllolma qabiliyyətini hesablayın. Ərimə temperaturunda (273 o C) vismutun birləşmə entalpiyası 10,5 kJ-dir. mol –1 . Fərz edək ki, ideal məhlul əmələ gəlib və birləşmənin entalpiyası temperaturdan asılı deyil.

Həll. Düsturdan istifadə edək .

150 o C-də , harada X = 0.510

200 o C-də , harada X = 0.700

Həllolma temperaturun artması ilə artır, bu da endotermik proses üçün xarakterikdir.

Misal 8-2. 1 litr suda 20 q hemoglobinin məhlulu 25 o C-də 7,52 10 –3 atm osmotik təzyiqə malikdir. Hemoqlobinin molyar kütləsini təyin edin.

65 kq. mol –1 .

VƏZİFƏLƏR

1. Plazmada karbamidin konsentrasiyası 0,005 mol olarsa, 36,6 o C-də sidik cövhəri atmaq üçün böyrəklərin yerinə yetirdiyi minimum osmotik işi hesablayın. l –1, sidikdə isə 0,333 mol. l –1.
2. 10 q polistirol 1 litr benzolda həll olunur. 25 o C-də osmometrdə məhlul sütununun hündürlüyü (sıxlığı 0,88 q sm–3) 11,6 sm-dir Polistirolun molyar kütləsini hesablayın.
3. İnsan serum albumin zülalının molyar kütləsi 69 kq-dır. mol –1 . Pa-da 25 o C-də 100 sm 3 suda 2 q zülal məhlulunun osmotik təzyiqini və məhlul sütununun mm ilə hesablayın. Məhlulun sıxlığının 1,0 q sm-3 olduğunu qəbul edin.
4. 30 o C-də sukrozun sulu məhlulunun buxar təzyiqi 31,207 mm Hg təşkil edir. İncəsənət. 30 o C-də təmiz suyun buxar təzyiqi 31,824 mm Hg-dir. İncəsənət. Məhlulun sıxlığı 0,99564 q sm–3 təşkil edir. Bu məhlulun osmotik təzyiqi nə qədərdir?
5. İnsan qan plazması -0,56 o C-də donur. Onun 37 o C-də osmotik təzyiqi nə qədərdir, yalnız su keçirən membrandan istifadə etməklə ölçülür?
6. *Fermentin molyar kütləsi onu suda həll etməklə və 20 o C-də osmometrdə məhlul sütununun hündürlüyünü ölçməklə və sonra məlumatları sıfır konsentrasiyaya ekstrapolyasiya etməklə müəyyən edilmişdir. Aşağıdakı məlumatlar alındı:

C, mq. sm -3
h, santimetr

7. Lipidlərin molyar kütləsi qaynama temperaturunun artması ilə müəyyən edilir. Lipid metanol və ya xloroformda həll oluna bilər. Metanolun qaynama temperaturu 64,7 o C, buxarlanma istiliyi 262,8 cal-dir. g –1. Xloroformun qaynama temperaturu 61,5 o C, buxarlanma istiliyi 59,0 cal-dir. g –1. Metanol və xloroformun ebullioskopik sabitlərini hesablayın. Molar kütləni maksimum dəqiqliklə təyin etmək üçün hansı həlledicidən istifadə etmək daha yaxşıdır?
8. 500 q suda 50,0 q etilen qlikol olan sulu məhlulun donma temperaturunu hesablayın.
9. Tərkibində 0,217 q kükürd və 19,18 q CS 2 olan məhlul 319,304 K temperaturda qaynayır. Saf CS 2-nin qaynama temperaturu 319,2 K-dir. CS 2-nin ebullioskopik sabiti 2,37 K. kq-dır. mol –1 . CS 2-də həll olunan kükürd molekulunda neçə kükürd atomu var?
10. 1000 q suda həll olunan 68,4 q saxaroza. Hesablayın: a) buxar təzyiqini, b) osmotik təzyiqi, c) donma temperaturunu, d) məhlulun qaynama temperaturunu. 20 o C-də təmiz suyun buxar təzyiqi 2314,9 Pa-dır. Krioskopik və ebullioskopik sabit sular 1,86 və 0,52 K. kq-dır. müvafiq olaraq mol –1.
11. Tərkibində 0,81 q karbohidrogen H(CH 2) nH və 190 q etil bromid olan məhlul 9,47 o C-də donur. Etil bromidin donma temperaturu 10,00 o C, krioskopik sabiti 12,5 K. kq-dır. mol –1 . n hesablayın.
12. 56,87 q karbon tetraxloriddə 1,4511 q diklorosirkə turşusu həll edildikdə, qaynama temperaturu 0,518 dərəcə artır. Qaynama temperaturu CCl 4 76,75 o C, buxarlanma istiliyi 46,5 cal. g –1. Turşunun görünən molyar kütləsi nədir? Həqiqi molyar kütlə ilə uyğunsuzluğu nə izah edir?
13. 100 q benzolda həll olunan müəyyən miqdarda maddə donma temperaturunu 1,28 o C aşağı salır. 100 q suda həll olunan eyni miqdarda maddə donma temperaturunu 1,395 o C aşağı salır. Maddə normal molyar kütləə malikdir. benzol və suda tamamilə dissosiasiya olunur. Bir maddə sulu məhlulda neçə iona parçalanır? Benzol və su üçün krioskopik sabitlər 5,12 və 1,86 K. kq-dır. mol –1 .
14. Antrasenin benzolda 25 o C-də ideal həllolma qabiliyyətini molyarlıq vahidlərində hesablayın. Antrasenin ərimə nöqtəsində (217 o C) ərimə entalpiyası 28,8 kJ-dir. mol –1 .
15. Həll qabiliyyətini hesablayın P-dibromobenzolun benzolda 20 və 40 o C-də ideal məhlul əmələ gəldiyini nəzərə alaraq. Ərimə entalpiyası P-dibromobenzol ərimə nöqtəsində (86,9 o C) 13,22 kJ-dir. mol –1 .
16. İdeal məhlul əmələ gəldiyini nəzərə alaraq, 25 o C-də naftalin benzolda həll olunma qabiliyyətini hesablayın. Naftalinin ərimə temperaturunda (80,0 o C) ərimə entalpiyası 19,29 kJ-dir. mol –1 .
17. İdeal məhlul əmələ gəldiyini nəzərə alaraq 25 o C-də antrasenin toluolda həll olma qabiliyyətini hesablayın. Antrasenin ərimə nöqtəsində (217 o C) ərimə entalpiyası 28,8 kJ-dir. mol –1 .
18. Təmiz kadmiumun Cd-Bi məhlulu ilə tarazlıqda olduğu temperaturu hesablayın, Cd-nin mol hissəsi 0,846. Ərimə nöqtəsində (321,1 o C) kadmiumun ərimə entalpiyası 6,23 kJ-dir. mol –1 .

Problem 427.
Etil spirtinin 96%-li (çəki ilə) məhlulunda spirt və suyun mol fraksiyalarını hesablayın.
Həll:
Mole fraksiya(N i) - həll olunan maddənin (və ya həlledicinin) miqdarının bütün maddələrin miqdarının cəminə nisbəti
məhluldakı maddələr. Alkoqol və sudan ibarət bir sistemdə suyun mol hissəsi (N 1) bərabərdir

Və spirtin mol hissəsi , burada n 1 spirtin miqdarıdır; n 2 - su miqdarı.

1 litr məhlulda olan spirt və suyun kütləsini hesablayaq, bu şərtlə ki, onların sıxlığı nisbətlərdən birinə bərabər olsun:

a) spirtin kütləsi:

b) suyun kütləsi:

Maddələrin miqdarını aşağıdakı düsturdan istifadə edərək tapırıq: , burada m(B) və M(B) maddənin kütləsi və miqdarıdır.

İndi maddələrin mol fraksiyalarını hesablayaq:

Cavab verin: 0,904; 0,096.

Problem 428.
1 kq suda həll olunan 666 q KOH; məhlulun sıxlığı 1,395 q/ml təşkil edir. Tapın: a) KOH-un kütlə payı; b) molyarlıq; c) molyarlıq; d) qələvi və suyun mol fraksiyaları.
Həll:
A) Kütləvi pay– həll olunmuş maddənin kütləsinin məhlulun ümumi kütləsinə nisbəti düsturla müəyyən edilir:

Harada

m (həll) = m (H 2 O) + m (KOH) = 1000 + 666 = 1666 q.

b) Molar (həcm-molar) konsentrasiya 1 litr məhlulda olan məhlulun mol sayını göstərir.

100 ml məhlulda KOH kütləsini aşağıdakı düsturla tapaq: m = səh V, burada p məhlulun sıxlığı, V məhlulun həcmidir.

m(KOH) = 1,395 . 1000 = 1395 q.

İndi məhlulun molyarlığını hesablayaq:

Proporsiya ilə 1000 q suya neçə qram HNO 3 olduğunu tapırıq:

d) Mole fraksiya (Ni) – həll olunmuş maddənin (və ya həlledicinin) miqdarının məhluldakı bütün maddələrin miqdarının cəminə nisbəti. Spirt və sudan ibarət sistemdə suyun mol hissəsi (N 1) spirtin mol hissəsinə bərabərdir, burada n 1 qələvi miqdarıdır; n 2 - suyun miqdarı.

Bu məhlulun 100 qramında 40 q KOH və 60 q H2O var.

Cavab verin: a) 40%; b) 9,95 mol/l; c) 11,88 mol/kq; d) 0,176; 0.824.

Problem 429.
15% (kütləvi) H 2 SO 4 məhlulunun sıxlığı 1,105 q/ml-dir. Hesablayın: a) normallıq; b) molyarlıq; c) məhlulun molyarlığı.
Həll:
Düsturdan istifadə edərək məhlulun kütləsini tapaq: m = səh V, harada səh- məhlulun sıxlığı, V - məhlulun həcmi.

m(H 2 SO 4) = 1,105 . 1000 = 1105 q.

1000 ml məhlulda olan H 2 SO 4-ün kütləsi aşağıdakı nisbətdən tapılır:

Münasibətdən H 2 SO 4 ekvivalentinin molyar kütləsini təyin edək:

ME (V) - turşu ekvivalentinin molyar kütləsi, q/mol; M(B) turşunun molyar kütləsidir; Z(B) - ekvivalent ədəd; Z (turşular) H 2 SO 4 → 2-dəki H+ ionlarının sayına bərabərdir.

a) Molar ekvivalent konsentrasiyası (və ya normallıq) 1 litr məhlulda olan məhlulun ekvivalentlərinin sayını göstərir.

b) Molal konsentrasiyası

İndi məhlulun molyarlığını hesablayaq:

c) Molal konsentrasiya (və ya molyarlıq) 1000 q həlledicidə olan məhlulun mol sayını göstərir.

1000 q suda neçə qram H 2 SO 4 olduğunu tapırıq və bu nisbəti təşkil edir:

İndi məhlulun molyarlığını hesablayaq:

Cavab verin: a) 3.38n; b) 1,69 mol/l; 1,80 mol/kq.

Problem 430.
9% (çəki ilə) saxaroza məhlulunun C 12 H 22 O 11 sıxlığı 1,035 q/ml təşkil edir. Hesablayın: a) saxarozanın q/l-də konsentrasiyası; b) molyarlıq; c) məhlulun molyarlığı.
Həll:
M(C 12 H 22 O 11) = 342 q/mol. Düsturdan istifadə edərək məhlulun kütləsini tapaq: m = p V, burada p məhlulun sıxlığı, V məhlulun həcmidir.

m (C 12 H 22 O 11) = 1,035. 1000 = 1035 q.

a) Məhlulda olan C 12 H 22 O 11 kütləsini düsturla hesablayırıq:

Harada
- həll olunmuş maddənin kütlə payı; m (in-va) - həll olunmuş maddənin kütləsi; m (məhlul) - məhlulun kütləsi.

Maddənin q/l-də konsentrasiyası 1 litr məhlulda olan qramların (kütlə vahidlərinin) sayını göstərir. Buna görə də saxaroza konsentrasiyası 93,15 q/l təşkil edir.

b) Molar (həcm-molar) konsentrasiyası (CM) 1 litr məhlulda olan həll olunmuş maddənin mol sayını göstərir.

V) Molal konsentrasiyası(və ya molyarlıq) 1000 q həlledicidə olan məhlulun mol sayını göstərir.

1000 q suda neçə qram C 12 H 22 O 11 olduğunu tapırıq və bu nisbəti təşkil edir:

İndi məhlulun molyarlığını hesablayaq:

Cavab verin: a) 93,15 q/l; b) 0,27 mol/l; c) 0,29 mol/kq.