Решение задач №4, №5 и №6 по химии

Ниже представлено решение задач №4, №5 и №6 с оформлением, удобным для переписывания в школьную тетрадь. Задача №4 Дано: \(n(CH_{3}COOH) = 0,2\) моль \(n(CH_{3}COONa) = 0,4\) моль \(V = 0,5\) л \(pK_{a} = 4,76\) Найти: \(pH\) — ? Решение: Для расчета \(pH\) ацетатного буферного раствора воспользуемся уравнением Гендерсона-Хассельбаха: \[pH = pK_{a} + \lg \frac{C_{соли}}{C_{кислоты}}\] Так как объем раствора для обоих компонентов одинаков, отношение концентраций равно отношению количеств вещества: \[\frac{C_{соли}}{C_{кислоты}} = \frac{n_{соли} / V}{n_{кислоты} / V} = \frac{n_{соли}}{n_{кислоты}}\] Подставим значения: \[pH = 4,76 + \lg \frac{0,4}{0,2} = 4,76 + \lg 2\] Зная, что \(\lg 2 \approx 0,301\): \[pH = 4,76 + 0,301 = 5,061\] Ответ: \(pH = 5,061\). Задача №5 Дано: \(P_{осм.крови} = 7,7\) атм \(t = 37^{\circ}C \Rightarrow T = 310\) К \(C_{M}(NaCl) = 0,2\) М \(R = 0,082 \frac{л \cdot атм}{К \cdot моль}\) \(\alpha = 1\) Найти: что произойдет с эритроцитами? Решение: 1. Уравнение диссоциации соли: \(NaCl \rightarrow Na^{+} + Cl^{-}\). Число ионов \(n = 2\). 2. Вычислим изотонический коэффициент: \[i = 1 + \alpha(n - 1) = 1 + 1(2 - 1) = 2\] 3. Вычислим осмотическое давление раствора \(NaCl\) по закону Вант-Гоффа: \[P_{осм} = i \cdot C_{M} \cdot R \cdot T\] \[P_{осм} = 2 \cdot 0,2 \cdot 0,082 \cdot 310 = 10,168\) атм 4. Сравним давления: \(10,168\) атм \(>\) \(7,7\) атм. Раствор является гипертоническим по отношению к крови. В такой среде вода будет выходить из эритроцитов в раствор. Ответ: произойдет плазмолиз (сморщивание эритроцитов). Задача №6 Дано: \(C(K[Ag(CN)_{2}]) = 0,01\) М \(K_{нест} = 1,1 \cdot 10^{-21}\) Найти: \([Ag^{+}]\) — ? Решение: 1. Комплексная соль диссоциирует полностью: \(K[Ag(CN)_{2}] \rightarrow K^{+} + [Ag(CN)_{2}]^{-}\) Следовательно, \([[Ag(CN)_{2}]^{-}] = 0,01\) М. 2. Диссоциация комплексного иона (вторичная): \([Ag(CN)_{2}]^{-} \rightleftharpoons Ag^{+} + 2CN^{-}\) Пусть \([Ag^{+}] = x\) моль/л, тогда \([CN^{-}] = 2x\) моль/л. 3. Выражение для константы нестойкости: \[K_{нест} = \frac{[Ag^{+}] \cdot [CN^{-}]^{2}}{[[Ag(CN)_{2}]^{-}]}\] \[1,1 \cdot 10^{-21} = \frac{x \cdot (2x)^{2}}{0,01}\] \[1,1 \cdot 10^{-21} = \frac{4x^{3}}{0,01}\] \[4x^{3} = 1,1 \cdot 10^{-23}\] \[x^{3} = 0,275 \cdot 10^{-23} = 2,75 \cdot 10^{-24}\] \[x = \sqrt[3]{2,75 \cdot 10^{-24}} \approx 1,4 \cdot 10^{-8}\] Ответ: \([Ag^{+}] = 1,4 \cdot 10^{-8}\) моль/л.