Решение задач №8, 9, 10, 11 по химии

Ниже представлено решение задач №8, №9, №10 и №11, оформленное для записи в школьную тетрадь. Задача №8 Дано: \(m(C_2H_5OH) = 4,6 \, г\) \(m(H_2O) = 100 \, г = 0,1 \, кг\) \(K_{кр}(H_2O) = 1,86\) \(M(C_2H_5OH) = 46 \, г/моль\) Найти: \(t_{зам} - ?\) Решение: 1. Находим количество вещества спирта: \[n = \frac{m}{M} = \frac{4,6}{46} = 0,1 \, моль\] 2. Находим моляльную концентрацию раствора (\(C_m\)): \[C_m = \frac{n(вещества)}{m(растворителя, кг)} = \frac{0,1}{0,1} = 1 \, моль/кг\] 3. Вычисляем понижение температуры замерзания: \[\Delta t_{зам} = K_{кр} \cdot C_m = 1,86 \cdot 1 = 1,86^{\circ}C\] 4. Температура замерзания чистого растворителя (воды) \(0^{\circ}C\), значит: \[t_{зам} = 0 - 1,86 = -1,86^{\circ}C\] Ответ: \(-1,86^{\circ}C\). Задача №9 Дано: \(V = 500 \, мл = 0,5 \, л\) \(m(C_6H_5OH) = 4,7 \, г\) \(t = 25^{\circ}C \Rightarrow T = 298 \, К\) \(M(C_6H_5OH) = 94 \, г/моль\) \(R = 0,082 \, \frac{л \cdot атм}{моль \cdot К}\) Найти: \(P_{осм} - ?\) Решение: 1. Находим количество вещества фенола: \[n = \frac{m}{M} = \frac{4,7}{94} = 0,05 \, моль\] 2. Находим молярную концентрацию: \[C = \frac{n}{V} = \frac{0,05}{0,5} = 0,1 \, моль/л\] 3. Вычисляем осмотическое давление: \[P_{осм} = C \cdot R \cdot T = 0,1 \cdot 0,082 \cdot 298 \approx 2,44 \, атм\] Ответ: \(2,44 \, атм\). Задача №10 Дано: \([[Cu(CN)_2]^-] = 0,1 \, моль/л\) \(K_{нест} = 1 \cdot 10^{-24}\) Найти: \([CN^-] - ?\) Решение: 1. Уравнение диссоциации комплекса: \[[Cu(CN)_2]^- \rightleftharpoons Cu^+ + 2CN^-\] 2. Пусть \([Cu^+] = x\), тогда \([CN^-] = 2x\). 3. Выражение константы нестойкости: \[K_{нест} = \frac{[Cu^+] \cdot [CN^-]^2}{[[Cu(CN)_2]^-]}\] \[1 \cdot 10^{-24} = \frac{x \cdot (2x)^2}{0,1} \Rightarrow 1 \cdot 10^{-24} = \frac{4x^3}{0,1}\] \[4x^3 = 1 \cdot 10^{-25} \Rightarrow x^3 = 0,25 \cdot 10^{-25} = 25 \cdot 10^{-27}\] \[x = \sqrt[3]{25 \cdot 10^{-27}} \approx 2,92 \cdot 10^{-9} \, моль/л\] 4. Концентрация цианид-ионов: \[[CN^-] = 2x = 2 \cdot 2,92 \cdot 10^{-9} = 5,84 \cdot 10^{-9} \, моль/л\] Ответ: \(5,84 \cdot 10^{-9} \, моль/л\). Задача №11 Дано: \(pH = 7,4\) \(pK_a(H_2PO_4^-) = 7,21\) Найти: \(\frac{C_{соли}}{C_{кислоты}} - ?\) Решение: 1. Для фосфатного буфера (состоящего из \(H_2PO_4^-\) как кислоты и \(HPO_4^{2-}\) как соли/основания) используем уравнение Гендерсона-Хассельбаха: \[pH = pK_a + \lg \frac{C_{соли}}{C_{кислоты}}\] 2. Подставим значения: \[7,4 = 7,21 + \lg \frac{C_{соли}}{C_{кислоты}}\] \[\lg \frac{C_{соли}}{C_{кислоты}} = 7,4 - 7,21 = 0,19\] 3. Находим соотношение: \[\frac{C_{соли}}{C_{кислоты}} = 10^{0,19} \approx 1,55\] Ответ: соотношение соли к кислоте составляет \(1,55 : 1\).