Решение задачи по химии: расчет концентрации и массовой доли NaCl

Ниже представлено решение задач с доски, оформленное для записи в тетрадь. Задача 1 Дано: \(V_{p-pa} = 250\) мл = \(0,25\) л \(C_{M}(NaCl) = 0,8\) моль/л \(\rho = 1,037\) г/мл \(M(NaCl) = 58,5\) г/моль Найти: \(m(NaCl)\), \(\omega\), \(T\) Решение: 1. Находим массу хлорида натрия: \[m(NaCl) = C_{M} \cdot V_{p-pa} \cdot M = 0,8 \cdot 0,25 \cdot 58,5 = 11,7 \text{ г}\] 2. Находим массу раствора: \[m_{p-pa} = V_{p-pa} \cdot \rho = 250 \cdot 1,037 = 259,25 \text{ г}\] 3. Находим массовую долю (\(\omega\)): \[\omega = \frac{m(NaCl)}{m_{p-pa}} \cdot 100\% = \frac{11,7}{259,25} \cdot 100\% \approx 4,51\%\] 4. Находим титр (\(T\)) — масса вещества в 1 мл раствора: \[T = \frac{m(NaCl)}{V_{p-pa}} = \frac{11,7}{250} = 0,0468 \text{ г/мл}\] Ответ: \(m = 11,7\) г; \(\omega = 4,51\%\); \(T = 0,0468\) г/мл. Задача 2 Дано: \(V(H_{2}SO_{4}) = 2\) мл \(V(KOH) = 3\) мл \(C_{M}(KOH) = 0,02\) моль/л Найти: \(C_{H}(H_{2}SO_{4})\), \(T(H_{2}SO_{4})\) Решение: 1. Согласно закону эквивалентов: \(C_{H1} \cdot V_{1} = C_{H2} \cdot V_{2}\). Для \(KOH\) молярная концентрация равна нормальной (\(C_{H} = C_{M}\)), так как фактор эквивалентности равен 1. \[C_{H}(H_{2}SO_{4}) = \frac{C_{H}(KOH) \cdot V(KOH)}{V(H_{2}SO_{4})} = \frac{0,02 \cdot 3}{2} = 0,03 \text{ моль-экв/л}\] 2. Находим титр серной кислоты: \[T = \frac{C_{H} \cdot M_{eq}}{1000} = \frac{0,03 \cdot 49}{1000} = 0,00147 \text{ г/мл}\] Ответ: \(C_{H} = 0,03\) моль-экв/л; \(T = 0,00147\) г/мл. Задача 3 Дано: \(\Delta H_{p-pa}(Na_{2}SO_{4}) = -2,3\) кДж/моль \(\Delta H_{p-pa}(Na_{2}SO_{4} \cdot 10H_{2}O) = 78,6\) кДж/моль Найти: \(\Delta H_{гидр}\) Решение: Процесс растворения безводной соли можно представить как сумму гидратации и растворения кристаллогидрата. По закону Гесса: \[\Delta H_{гидр} = \Delta H_{p-pa}(безвод.) - \Delta H_{p-pa}(кристаллог.)\] \[\Delta H_{гидр} = -2,3 - 78,6 = -80,9 \text{ кДж/моль}\] Вывод: Реакция гидратации экзотермическая (идет с выделением теплоты). Задача 4 Дано: \(\Delta G_{f}^{0}(NH_{4}^{+}) = -79,4\) кДж/моль \(\Delta G_{f}^{0}(фумарат) = -603,6\) кДж/моль \(\Delta G_{f}^{0}(аспартат) = -698,06\) кДж/моль Найти: \(\Delta G_{p}^{0}\) Решение: \[\Delta G_{p}^{0} = \sum \Delta G_{f}^{0}(прод) - \sum \Delta G_{f}^{0}(реаг)\] \[\Delta G_{p}^{0} = (-603,6 + (-79,4)) - (-698,06) = -683,0 + 698,06 = 15,06 \text{ кДж/моль}\] Вывод: Так как \(\Delta G > 0\), самопроизвольное протекание реакции в прямом направлении при стандартных условиях невозможно. Задача 5 Дано: \(t_{1} = 36^{\circ}C\), \(k_{1} = 6 \cdot 10^{-6} \text{ с}^{-1}\) \(t_{2} = 41^{\circ}C\), \(k_{2} = 1,2 \cdot 10^{-5} \text{ с}^{-1}\) Найти: \(\gamma\) (температурный коэффициент) Решение: Используем правило Вант-Гоффа: \[\frac{k_{2}}{k_{1}} = \gamma^{\frac{t_{2}-t_{1}}{10}}\] \[\frac{1,2 \cdot 10^{-5}}{6 \cdot 10^{-6}} = \gamma^{\frac{41-36}{10}}\] \[2 = \gamma^{0,5} \Rightarrow 2 = \sqrt{\gamma}\] \[\gamma = 2^{2} = 4\] Ответ: температурный коэффициент скорости равен 4.