Розв'язання.

З закону розбавлення Оствальда (15):

СNH4OH = К(1-б) / б2

СNH4OH = 1,79 10-5(1-0,02)/0,022 = 0,0895 г екв/л

Концентрація іонів гідроксилу за (18) в даному рівнянні рівна.

СOH- = б СNH4OH

СOH- = 0,02*0,0895 = 1,79 10-3 г іон/л

Приклад 4.

При якому розведенні концентрація іонів водню в розчині фенолу С6Н5ОН буде рівна 10-6 г іон/л? Константа електролітичної дисоціації фенолу 1,28 10-10.

Розв'язування.

За формулою (15):

Кдис = б2 с / 1-б = б2 / (1-б)V

Де V – розведення розчину.

Оскільки ступінь дисоціації фенолу має дуже мале значення то 1-б ? 1. Тоді

Кдис = б2 / V , (*)

Концентрація іонів H+ в розчині за (18) буде рівна:

CH+ = б Cф = б/V

Сф – концентрація фенолу

Звідси б = CH+V

Підставляючи цей вираз для б в вираз (*), одержимо

Кдис = б2/V = СР+2 V2/V = СР+2 V

Звідси

V= Кдис/СH+2

V= 1,28 10-10/(10-6)2 = 128 л.

Приклад 5

Вирахувати л? для оцтової кислоти, якщо л? для НСІ, КСІ і СН3СООК відповідно рівні 380, 130 і 100 Ом-1см2.

Розв'язання.

Використовуючи закон Кольрауша (8):

л?HCl = лH+ + лCl-

л?KCl = лK+ + лCl-

л?CH3COOK = лCH3COO- + лK+

Необхідно визначити

л?CH3COOH = лCH3COO- + лH+

З попередніх трьох рівнянь визначаємо суму лCH3COO- + лH+

лCH3COO- + лH+ = лH+ + лCl- - лK+ - лCl- + лCH3COO- + лK+ = л?HCl - л?KCl + л?CH3COOK

Отже,

л?CH3COOH = л?HCl - л?KCl + л?CH3COOK

л?CH3COOH = 380-130+100=350 Ом-1см2

Приклад 6.

Абсолютні швидкості іонів срібла і хлору відповідно дорівнюють 5,7 10-4 і 6,9 10-4 см/В с. Обчислити еквівалентну електропровідність нескінченно розведеного розчину AgCl.

Розв'язування

За формулою (11)

л? = F(U++U-)

де F – число Фарадея

л?AgCl = 96500 (5,7 10-4 + 6,9 10-4) = 121,59 см2Ом-1

Приклад 7

Число переносу іона СІ- в розбавленому розчині NH4Cl при t = 18°C = 0,502, а еквівалентна електропровідність NH4Cl рівна 130,5. Число переносу аніона оцтовокислого натрію рівний 0,446, а еквівалентна електропровідність СН3СООК рівна 78,5. Визначити еквівалентну електропровідність при нескінченному розведенні для СНзСООNН4.

Розв'язання

За формулою (8):

л? СНзСООNН4 = л СНзСОО- + л NН4+

Користуючись співвідношенням (12):

ti = л- / л?

де ti - число переносу,

Вирахуємо рухливість аніона лCl-:

лCl- = tCl-* л?NH4Cl = 0,502*130,5 = 65,5

За формулою (8)

л NН4+ = л?NH4Cl - лCl-

л NН4+ = 130,5-65,5=65

Аналогічно обчислюємо рухливість аніона СН3СОО-

л CH3COO- = t CH3COO- л?CH3COONa

л CH3COO- = 0,446*78,5 - 35

л?CH3COONH4 = 35 + 65 = 100 Ом-1 см2 г екв-1

Завдання.

1-5. Опір розчину КСІ з концентрацією СKCl г екв/л, що знаходиться в посудині для вимірювання електропровідності, складає при температурі t°C RKCl Ом. Якщо ту ж посудину заповнити дистильованою водою і увімкнути опір Rвід Ом, то відлік по містку, що відповідає опору посудини складає а см, довжина містка 1 см. Вирахувати питому електпровідність води, якщо питома електропровідність розчину КСІ з концентрацією СKCl г екв/л при температурі t°C складає ч Ом-1см-1.

Розв'язати задачі 1-5, користуючись наступними даними

№ п/п | t,°C | RKCl, Ом | СKCl г екв/л | Rвід, Ом | а, см | 1, см | ч, Ом-1см-1

1 | 18 | 400 | 0,01 | 50000 | 62 | 100 | 1,224*10-3

2 | 18 | 408 | 0,02 | 51000 | 57 | 100 | 2,399*10-3

3 | 20 | 390 | 0,01 | 42000 | 60 | 100 | 1,278*10-3

4 | 24 | 420 | 0,1 | 60000 | 71 | 100 | 0,01264

5 | 25 | 370 | 0,02 | 45000 | 65 | 100 | 2,768*10-3

6-10 При температурі t,°C питома електропровідність розчину КОН з концентрацією щ, % рівна ч, Ом-1см-1, його густина с, г/см3. Обчислити уявний ступінь дисоціації користуючись наступними даними

№ п/п | t,°C | щ, % | ч, Ом-1см-1 | с, г/см3 | лК+ | лОН-

6 | 18 | 5 | 0,12 | 1,166 | 63,7 | 174

7 | 18 | 10 | 0,2 | 1,166 | 63,7 | 174

8 | 25 | 10 | 0,28 | 1,236 | 63,7 | 174

9 | 25 | 5 | 0,25 | 1,236 | 63,7 | 174

10 | 25 | 15 | 0,37 | 1,236 | 63,7 | 170

Позначення лК+ і лОН- - значення рухливостей іонів К+ і ОН-.

11-15 При температурі t,°C, еквівалентна електропровідність розчину Mg(NO3)2 з концентрацією С г екв/л рівна л, Ом-1см2. Обчислити уявну концентрацію іонів Mg2+ в розчині солі, користуючись наступними даними.

№ п/п | t,°C | С, г екв/л | л, Ом-1см2 | лl/2Mg2+ | лNO3

11 | 18 | 0:7 | 63,20 | 44,6 | 62,6

12 | 18 | 0,5 | 62,50 | 44,6 | 62,6

13 | 20 | 0,5 | 63,50 | 44,6 | 62,6

14 | 25 | 0,25 | 45,00 | 44,6 | 62,6

15 | 25 | 0,4 | 52,50 | 44,6 | 62,6

Позначення лl/2Mg2+ і лNO3 – значення рухливостей іонів Mg2+ i NO3- .

16-20. Обчислити, при якій концентрації розчину NH4OH ступінь електролітичної дисоціації буде рівний б. Яка при цьому концентрація іонів гідроксилу, якщо константи електролітіичної дисоціації К. Розв'язати задачу, користуючись наступними даними

№ п/п | К | б

16 | 1,79*10-5 | 5

17 | 1,79*10-5 | 1,0

18 | 1,79*10-5 | 2,7

19 | 1,79*10-5 | 3,9

20 | 1,79*10-5 | 1,5

21-25. Обчислити ступінь дисоціації розчину мурашиної кислоти з концентрацією С, г екв/л, якщо константа електролітичної дисоціації кислоти рівна К, користуючись наступними даними

№ п/п | С, г екв/л | К

21