- •Физическая химия
- •Введение
- •Тема 1.
- •Первый закон Термодинамики.
- •Термохимия
- •Теоретические сведения
- •Вопросы для подготовки
- •Примеры решение типовых задач
- •Термодинамические величины некоторых простых веществ и соединений
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 2. Второй закон термодинамики Теоретические сведения
- •Вопросы для подготовки
- •Примеры решения типовых задач
- •Тема 3. Химическая кинетика Теоретические сведения
- •Вопросы для подготовки
- •Примеры решения типовых задач
- •Тема 4. Растворы Теоретические сведения
- •Вопросы для подготовки
- •Примеры решения типовых задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •3 94006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
Вопросы для подготовки
Общие понятия и определения. Идеальные растворы.
Понижение давления пара растворителя над раствором. Закон Рауля.
Зависимость температуры замерзания раствора от его конценции. Криоскопическая константа.
Применение противоморозных добавок в технологии строительных работ.
Литература: [1 – §§ 7.1, 7.4, 7.6, 7.8, 7.10]; [2 – работа 6].
Примеры решения типовых задач
Задача 1. Давление насыщенного пара над раствором, содержащим 13 г растворенного вещества в 100 г воды, равно 36,48 ∙102 Па. Вычислите молярную массу растворенного вещества, если давление насыщенного пара растворителя при такой же температуре 37,41∙102 Па.
Решение. Рассчитаем количество растворенного вещества и растворителя:
ν (H2O) = моль; νраств. в-ва = .
Согласно закону Рауля (1) или
Подставив данные из условия задачи и выразив мольную долю растворенного вещества через количества вещества (2),получим:
,
,
отсюда Мраств. в-ва = 96,1 г/моль.
Задача 2. Определите молярную массу вещества, если температура замерзания раствора, содержащего 100 г бензола и 0,2 г исследуемого вещества, на 0,17 К ниже температуры замерзания бензола. Криоскопическая константа бензола 5,16 К/моль.
Решение. Воспользовавшись уравнением (5)
,
выразим молярную массу растворенного вещества МВ:
.
Подставив в уравнение данные из условия задачи, рассчитаем молярную массу растворенного вещества:
г/моль.
Задача 3. Раствор, содержащий 0,6 г NaCl в 100 г воды, замерзает при 272,667 К. Определите изотонический коэффициент, если криоскопическая постоянная воды 1,86 К/моль.
Решение. Определим понижение температуры замерзания раствора по сравнению с растворителем:
∆Тзам = 273 – 272,667 = 0,333 К.
Пользуясь уравнением (4), выразим молярную массу растворенного вещества:
,
и рассчитаем её величину:
= 33,5 г/моль.
Рассчитаем теоретическую молярную массу NaCl:
Мтеор = 23 + 35,5 = 58,5 г/моль.
Изотонический коэффициент вычислим по формуле (7):
,
i = 58,5/33,5 = 1,746 .
Задачи для самостоятельного решения
1. Определите относительное понижение давления пара для раствора, содержащего 0,01 моль нелетучего растворенного вещества в 500 г воды.
2. Температура замерзания чистого бензола 278,5 К, температура замерзания раствора, содержащего 0,2242 камфоры в 30,55 г бензола 278,254 К. Определите молярную массу камфоры, если криоскопическая константа бензола 5,16 К/моль.
3. Раствор, содержащий 1,5 KCl в 100 г Н2О, замерзает при 272,316 К. Определите изотонический коэффициент, если криоскопическая постоянная воды 1,86 град/моль.
4. Растворение 0,231 г ацетона в 50 г ледяной уксусной кислоты понижает температуру замерзания раствора на 0,339 К. Определите криоскопическую постоянную для уксусной кислоты, если молярная масса ацетона 58,05 г/моль.
5. Для предотвращения замерзания различных растворов в зимнее время к ним прибавляют глицерин. Сколько граммов глицерина необходимо добавить к 100 г воды, чтобы температура замерзания понизилась на 5 К? Криоскопическая постоянная воды 1,86 К/моль.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Кругляков, П.М. Физическая и коллоидная химия: учеб. пособие/ П.М. Кругляков, Т.Н. Хаскова. – М.: Высш. шк., 2005. – 319 с.
2. Физическая химия: метод. указания к выполнению лаб. работ для студ. спец.270106 / Воронеж.гос. арх.-строит. ун-т.; сост.: Г.Г. Кривнева. – Воронеж. 2006. – 30 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение,……………………………………………………………………………3
Тема 1. Первый закон термодинамики. Термохимия…………………………….3
Тема 2. Второй закон термодинамики…………………………………………….10
Тема 3. Химическая кинетика……………………………………………………..13
Тема 4. Растворы……………………………………………………………………17
Библиографический список……….……………………………………………….20
ФИЗИЧЕСКАЯ
ХИМИЯ
Методические указания
к самостоятельной внеаудиторной работе по физической химии
для студентов, обучающихся по специальности 270106
«Производство строительных материалов, изделий и конструкций»
Составитель: Кривнева Галина Георгиевна
Редактор: Аграновская Н.Н.
Подписано в печать 04.07.2011. Формат 60х84 1/16. Уч.-изд. 1,3.
Усл.-печ. 1,4. Бумага писчая. Тираж 70 экз. Заказ № _____
Отпечатано: отдел оперативной полиграфии издательства
учебной литературы и учебно-методических пособий
Воронежского государственного
архитектурно-строительного университета