Тесты по физической химии вариант 2
№ | заданияУстановите соответствие: | Вариант ответа | |||
А | Б | В | Г | ||
3.1 | Математическое выражение закона:А) Вант – Гоффа;Б) Рауля (1);В) Рауля (П). | ||||
3.2 | А) химической (сольватной) теории растворов;Б) закона осмотического давления;В) теории электролитической диссоциации;Г)эбулио- и криоскопических методов исследования. | Вант — Гофф | Д. И. Менделеев | Св. Аррениус | Рауль |
3.3 | Как называются растворы:А) с одинаковым осмотическим давлением;Б) с давлением, превышающим эталонное значение;В) с давлением, пониженным по сравнению с эталонным значением? | Гипотоничные | Изотоничные | Эквимолеку-лярные | Гипертоничные |
3.4 | Как называется процесс, происходящий с живой клеткой, помещенной:А) в дистиллированную воду;Б) в насыщенный раствор поваренной соли? | Гидролиз | Плазмолиз | Гемолиз | Сольволиз |
3.5 | Какая физическая величина является мерой:А) отклонения реального раствора от идеального;Б) изменения числа частиц в растворе в результате диссоциации;В) активности электролита;Г) реальной концентрации ионов в растворе? | Осмотический коэффициент ί | Изотонический коэффициент φ | Коэффициент активности γ | Кажущаяся степень диссоциации α |
3.6 | Каково математическое выражение для расчета:А) изотонического коэффициента;Б) осмотического коэффициента;В) степени электролитической диссоциации? | ||||
3.7 | Укажите вещества, растворы которых изотоничны по отношению друг к другу, если их молярные концентрации и степени диссоциации одинаковы. | МетанолСН3ОН | Аммиачная селитраNH4NO3 | Уксусная кислотаСН3СООН | Медный купоросCuSO4 |
3.8 | Расположите заданные вещества в порядке возрастания осмотического давления, если их концентрации одинаковы и составляют 10 г/л. | ГлицеринС3Н8О3 | СахарозаС12Н22О11 | ФруктозаС6Н12О6 | ЭтиленгликольС2Н6О2 |
3.9 | Укажите вещества, растворы которых гипертоничны по отношению к раствору фруктозы, если их молярные концентрации одинаковы. | ГлицеринС3Н8О3 | СахарозаС12Н22О11 | ФруктозаС6Н12О6 | ЭтиленгликольС2Н6О2 |
3.10 | Расположите предложенные вещества в порядке возрастания температуры кипения их водных растворов, если их моляльные концентрации и кажущиеся степени диссоциации одинаковы. | Mg(NO3)2 | KCl | Na3PO4 | Al2(SO4)3 |
3.11 | В какой последовательности будут замерзать растворы равной моляльности? | Муравьиная кислотаНСООН | ЭтанолС2Н5ОН | Соляная кислотаНС1 | Хлорид натрия |
3.12 | Какова математическая формула для расчета:А) моляльности;Б) молярности;В) молярной доли растворенного вещества;Г) массовой доли растворенного вещества в растворе? |
Электрическая проводимость растворов — тестирование
№ | задания.Найти соответствие: | Варианты ответа | ||
А | Б | В | ||
4.1 | А) теории электролитической диссоциации;Б) закона независимости движения ионов;В) закона разведения | Кольрауш | Оствальд | Сванте Аррениус |
4.2 | Математическое выражение закона:А) разведения;Б) Кольрауша;В) действия масс применительно к процессу диссоциации | |||
4.3 | Процесс:А) объединения химических частиц;Б) взаимодействия химических частиц с молекулами растворителя;В) распада химических частиц | Сольватация | Диссоциация | Ассоциация |
4.4 | Размерность в системе СИ:А) κБ) λВ) L | См | См/м | См м2/моль |
4.5 | Условное обозначение физических величин:А) удельная электропроводность;Б) эквивалентная электропроводность;В) электрическая проводимость | λ | L | κ |
4.6 | Формула для расчета:А) подвижности ионов;Б) степени диссоциации слабых электролитов;В) эквивалентной электропроводности |
Тесты по теме Гетерогенные равновесия
№ | задания | Вариант ответа | |||
А | Б | В | Г | ||
5.1 | Даны математические выражения законов:1) Рауля (1),2) Дальтона,3) Коновалова (1),4) Коновалова (2).Установите соответствие автор – закон. | Робщ. = рА + рВ | ХА = УА | РА = рАо×ХА | УА= рАо×ХА |
5.2 | Известно, что состав бинарной системы А + В можно изобразить с помощью отрезка – «рычага»:Какая пропорция отвечает правилу рычага? | ||||
5.3 | Какие из предложенных бинарных систем отвечают условиям «идеального раствора»? | Бензол-ацетон | Бензол-толуол | Хлороформ-этанол | Метанол — этанол |
5.4 | Какие из перечисленных процессов позволяют производить разделение жидких смесей? | Экстракция | Этерификация | Дистилляция | Гидрирование |
5.5 | Определите число степеней свободы (вариативность) предложенных систем. Возможно ли такое равновесие: Sромб.↔Sмонокл.↔Sж.↔Sпар? Ответ обоснуйте. | Sромб.↔Sмонокл.↔Sпар | Sж.↔Sпар | Sромб.↔Sмонокл.↔Sж | Sромб.↔Sмонокл. |
5.6 | На диаграмме кипения идеальной смеси А + В рассчитайте вариативность системы: | В зоне пара | В зоне расслоения жидкость – пар | На линии конденсации пара | В точке кипения чистой жидкости В |
5.7 | Как называется линия, связывающая равновесные составы жидкой и паровой фаз? | Рычаг | Нода | Изотерма | Конода |
5.8 | Смесь из двух взаимнонерастворимых жидкостей при любых соотношениях компонентов | Двухфазна | Однофазна | — | — |
5.9 | Даны математические выражения закона распределения для случаев:1) отсутствие ассоциации или диссоциации в обеих фазах,2) вещество ассоциировано в органической фазе.3) Вещество диссоциировано в водной фазе,4) Вещество диссоциировано в водной фазе и ассоциировано в органической | ||||
5.10 | На рисунках а – д даны диаграммы кипения бинарных смесей. Найдите соответствие рисунка и вида диаграммы. | Неидеальный раствор с незначительным положительным отклонением от закона Рауля | Неидеальный раствор с незначительным отрицательным отклонением от закона Рауля | Идеальный раствор, отвечающий закону Рауля | Неидеальный раствор со значительным положительным отклонением от закона Рауля |
Тесты по физической химии вариант 2 — 4.5 5 2 votes
Источник: https://testua.ru/khimiya/337-testy-po-khimii-fizicheskaya-khimiya.html
Коллигативные свойства растворов
Любому раствору характерны те или иные физические свойства, к которым относятся и коллигативные свойства растворов. Это такие свойства, на которые не оказывает влияние природа растворенного вещества, а зависят они исключительно от количества частиц этого растворенного вещества.
К их числу относятся:
- Понижение давление паров
- Повышение температуры кипения
- Понижение температуры затвердевания (кристаллизации)
- Осмотическое давление раствора.
Рассмотрим подробнее каждое из перечисленных свойств.
Понижение давление паров
Давление насыщенного пара (т.е. пара, который пребывает в состоянии равновесия с жидкостью) над чистым растворителем называется давлением или упругостью насыщенного пара чистого растворителя.
Если в некотором растворителе растворить нелетучее вещество, то равновесное давление паров растворителя при этом понижается, т.к.
присутствие какого – либо вещества, растворенного в этом растворителе, затрудняет переход частиц растворителя в паровую фазу. Экспериментально доказано, что такое понижение давления паров напрямую зависит от количества растворенного вещества.
В 1887 г. Ф.М. Рауль описал количественные закономерности коллигативных свойств растворов.
Первый закон Рауля
Первый закон Рауля заключается в следующем:
Давление пара раствора, содержащего нелетучее растворенное вещество, прямо пропорционально мольной доле растворителя в данном растворе:
p = p0 · χр-ль
p = p0 · nр-ля/(nв-ва + nр-ля), где
p — давление пара над раствором, Па;
p0 — давление пара над чистым растворителем, Па;
χр-ль — мольная доля растворителя.
nв-ва и nр-ля – соответственно количество растворенного вещества и растворителя, моль.
Иногда Первому закону Рауля дают другую формулировку: относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором равно мольной доле растворенного вещества:
(p0 – p)/p0 = χв-ва
(p0 – p)/p0 = nв-ва/(nв-ва + nр-ля)
При этом принимаем, что χв-ва + χр-ль = 1
Для растворов электролитов данное уравнение приобретает несколько иной вид, в его состав входит изотонический коэффициент i:
p0 – p = Δр
Δp = i · p0 · χв-ва, где
Δp — изменение давления паров раствора по сравнению с чистым растворителем;
χв-ва — мольная доля вещества в растворе
i – изотонический коэффициент.
Изотонический коэффициент (или фактор Вант-Гоффа) — это параметр, не имеющий размерности, который характеризует поведение какого – либо вещества в растворе.
То есть, изотонический коэффициент показывает, разницу содержания частиц в растворе электролита по сравнению с раствором неэлектролита такой же концентрации.
Он тесно связан связан с процессом диссоциации, точнее, со степенью диссоциации и выражается следующим выражением:
i = 1+α(n—1), где
n – количество ионов, на которые диссоциирует вещество.
α – степень диссоциации.
Повышение температуры кипения или понижение температуры затвердевания (кристаллизации)
Равновесное давление паров жидкости имеет тенденцию к увеличению с ростом температуры, жидкость начинает кипеть, при уравнивании давления ее паров и внешнего давления.
При наличии нелетучего вещества, давление паров раствора снижается, и раствор будет закипать при более высокой температуре, по сравнению с температурой кипения чистого растворителя.
Температура замерзания жидкости также определяется той температурой, при которой давления паров жидкой и твердой фаз уравниваются.
Ф.М. Рауль доказал, что повышение температуры кипения, так же как и понижение температуры замерзания разбавленных растворов нелетучих веществ, прямо пропорционально моляльной концентрации раствора и не зависит от природы растворённого вещества. Это правило известно как II закон Рауля:
ΔTкип = E· mв-ва,
ΔTкрист = K·mв-ва, где
E—эбулиоскопическая константа,
K — криоскопическая константа,
mв-ва — моляльность вещества в растворе.
Растворы электролитов не подчиняются Законам Рауля. Но для учёта всех несоответствий Вант-Гофф предложил ввести в приведённые уравнения поправку в виде изотонического коэффициента i, учитывающего процесс распада на ионы молекул растворённого вещества:
ΔTкип = i·E·mв-ва
ΔTкрист = i·К·mв-ва
Осмотическое давление раствора
Некоторые материалы имеют способность к полупроницаемости, т.е. им свойственно пропускать частицы определенного вида и не пропускать частицы другого вида. Так, перемещение молекул растворителя (но не растворенного, в нем вещества), через полупроницаемую мембрану в раствор с большей концентрацией из более разбавленного представляет собой такое явление как осмос.
ОСМОС
Представим два таких раствора, которые разделены полупроницаемой мембраной, как показано на рисунке выше. Растворы стремятся к выравниванию концентраций, поэтому вода будет проникать в раствор, тем самым уменьшая его концентрацию.
Для того, чтобы осмос приостановить, необходимо приложить внешнее давление к раствору. Такое давление, которое требуется приложить, называется осмотическим давлением.
Осмотическое давление и концентрацию раствора позволяет связать уравнение Вант — Гоффа, которое напоминает уравнение идеального газа Клапейрона – Менделеева:
π = C·R·T,
где C — молярная концентрация раствора, моль/м3,
R — универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль·К);
T — абсолютная температура раствора.
Преобразуем уравнение следующим образом:
C = n/V = m/(M·V)
π = т·R·T / M·V или
π·V = m·R·T /M
Для растворов электролитов осмотическое давление определяется уравнением, в которое входит изотонический коэффициент:
π` = i·C·R·T ,
где i — изотонический коэффициент раствора.
Для растворов электролитов i > 1, а для растворов неэлектролитов i = 1.
Если полупроницаемой перегородкой разделены два раствора, имеющие одинаковое осмотическое давление, то перемещение растворителя через перегородку отсутствует. Такие растворы называются изотоническими. Раствор, с меньшим осмотическим давлением, по сравнению с более концентрированным раствором, называют гипотоническим, а раствор с большей концентрацией – гипертоническим.
Источник: http://zadachi-po-khimii.ru/obshaya-himiya/kolligativnye-svojstva-rastvorov.html
Закон вант гоффа для неэлектролитов и электролитов
Часть I. Теория. Общая химия
Растворы и их значение в процессах жизнедеятельности
1. Коллигативные свойства разбавленных растворов неэлектролитов. Закон Рауля: формулировки, расчетные формулы.
Неэлектролиты — вещества, водные растворы и расплавы которых не проводят электрический ток, так как их молекулы не диссоциируют на ионы. К неэлектролитам относятся спирты, углеводы и т.д. Вразбавленном растворе неэлектролита число частиц совпадает с числом молекул. При этом молекулы растворенного вещества практически не взаимодействуют друг с другом из-за большого расстояния между ними.
закон Вант-Гоффа).
Осмотическое давление и концентрацию раствора позволяет связать уравнение Вант — Гоффа, которое напоминает уравнение идеального газа Клапейрона – Менделеева: Pосм = CМ·R·T, где:
- CМ — молярная концентрация раствора, моль/л,
- R — универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль·К);
- T — абсолютная температура раствора.
Для растворов электролитов осмотическое давление определяется уравнением, в которое входит изотонический коэффициент: Pосм = i·CM·R·T, где:
- i — изотонический коэффициент раствора (для растворов электролитов i 1, а для растворов неэлектролитов i = 1).
Изотонический раствор Если полупроницаемой перегородкой разделены два раствора, имеющие одинаковое осмотическое давление, то перемещение растворителя через перегородку отсутствует.
Уравнение вант гоффа для электролитов и неэлектролитов
« РАСТВОРЫ»
Вопросы лекции:
1.Основные понятия и определения.
2.Идеальные растворы. Физико-химические свойства разбавленных растворов неэлектролитов и электролитов.
Важно
Законы Рауля, Вант-Гоффа.
3.Электролитическая диссоциация. Слабые и сильные электролиты. Степень и константа диссоциации.
Даже особо чистые металлы, получаемые методами вакуумной или зонной плавки, содержат определенное количество примесей, около 10–6% (масс.) и по существу являются твердыми растворами.
Это позволяет использовать вышеприведённое уравнение для расчёта соответствующей степени диссоциации, исходя из экспериментальных данных.
В простейших случаях (большие одноатомные однозарядные ионы) приближённые значения константы диссоциации в разбавленных растворах сильных электролитов можно вычислить теоретически, исходя из представлений о чисто электростатическом взаимодействии между ионами в непрерывной среде — растворителе.
Степень диссоциации — величина, характеризующая состояние равновесия в реакции диссоциации в гомогенных (однородных) системах.Степень диссоциации равна отношению продиссоциированных молекул вещества n {\displaystyle n} к общему числу его молекул N {\displaystyle N}. Выражается в долях или процентах.а=)n/N)х100%.
Эту воду называют кристаллизационной водой, а сами кристаллические образования — кристаллогидратами, состав которых выражают формулами CuSO4·5H2O, FeSO4·7H2O, Na2SO4·10H2O и т.п.
Процесс растворения кристаллических веществ в воде состоит из двух последовательных стадий, каждая из которых сопровождается тепловым эффектом:
1 стадия — разрушение кристаллической решетки растворяемого вещества на отдельные частицы — идет с поглощением теплоты (?Н1 0).
2 стадия — взаимодействие частиц растворенного вещества с молекулами воды (гидратация) — идет с выделением теплоты (?Н2 < 0).
Таким образом, тепловой эффект растворения ?Н является алгебраической суммой двух тепловых эффектов: ?Н = ?Н1 + ?Н2.
Растворимостьюназывают способность данного вещества растворяться в том или ином растворителе.
Закон вант гоффа для электролитов и неэлектролитов
Исходя из этого, Вант-Гофф внес в соответствующие уравнения для растворов электролитов поправку, получившую название коэффициента Вант-Гоффа или изотонического коэффициента (i). При этом Р = iСRТ.
Изотонический коэффициент показывает, во сколько раз наблюдаемое осмотическое давление (Рпр) раствора больше теоретически вычисленного (Ртеор) для раствора неэлектролита.
Отсюда следует:
*
Таким образом, коэффициент iможно найти, если измерить непосредственно осмотическое давление с помощью осмометра Пфеффера или криоскопическим методом, что значительно проще.
Коэффициент Вант-Гоффа для неэлектролитов, растворенных в воде, равен 1, а для электролитов он больше единицы. Значение коэффициента растет по мере разбавления электролита.
Также и другие свойства растворов этих веществ оказались значительно большими, чем для веществ первой группы.
Желая примирить эти кажущиеся противоречия, Ватг–Гофф ввел в свое уравнение коэффициентi, в дальнейшем получивший название изотонического коэффициента.
? = i·CмRT
Вант–Гофф установил, что коэффициент iзависит от природы растворенного вещества, а иногда и от концентрации раствора, но каков физический смысл этого коэффициента он не знал.
Далее было установлено, что для расчета давления насыщенного пара над раствором, повышения температуры кипения или понижения температуры замерзания растворов электролитов в соответствующие уравнения вводиться коэффициент i:
?Ткип.
=i·Кэ ·Сm
?Тзам.
Для растворов слабых электролитов характерна очень небольшая величина электро-проводности.
К электролитам средней силы относятся фосфорная, мышьяковая, йодная, хромовая, сернистая кислоты и целый ряд других соединений,
3. Силы взаимодействия между ионами отсутствуют и растворы электролитов ведут себя подобно идеальным газовым системам. Это положение автором теории электролитической диссоциации и его последователями прямо не высказывалось, но оно лежит в основе всех ее количественных соотношений.
При помощи трех постулатов теория электролитической диссоциации смогла объяснить многие свойства раствора, дать их количественную характеристику и истолковать многочисленные факты и закономерности.
В своих работах Аррениус показал, что степень диссоциации электролита а можно связать с коэффициентом Вант-Гоффа i.
Образующийся гидрат диссоциирует на гидратированные ионы (стадия электролитической диссоциации):
КА(m+n)Н2О D К+·mН2О + А–·nН2О. (б) Схематично процесс гидратации, на примере реакций (а) и (б), представлен
на рис. 8.5.
Процесс гидратации может остановиться на любой стадии. Если процесс гидратации останавливается на стадии (а), то система представляет собой раствор неэлектролита.
Она характеризуется отсутствием ионов в растворе и соответственно не обладает ионной электрической проводимостью. Если процесс гидратации протекает до стадии (б), то система является раствором электролита, т.е.
имеет место электролитическая диссоциация с образованием ионов.
Значения Кэ и Кк зависят от природы растворителя и не зависят от природы растворенного вещества и его концентрации.
Значения Кэ и Кк — справочные величины.
Осмотическое давление —
3. Электролитическая диссоциация.
Итак, мы с вами познакомились с основными свойствами разбавленных растворов: понижением давления насыщенного пара над раствором, повышением температуры кипения и понижением температуры замерзания растворов и осмотическим давлением.
Что можно еще добавить к этому вопросу? А добавить нужно следующее: исследование свойств разбавленных растворов многочисленных веществ показало, что все вещества могут быть разделены на две группы.
К первой группе принадлежат те вещества, разбавленные растворы которых оказывают осмотическое давление, равное вычисленному по закону Вант–Гоффа.
Например, уравнение диссоциации слабого электролита гидроксида аммония имеет вид
NН4ОН D NН4+ + ОН-
К слабым электролитам относят воду, почти все органические кислоты (муравьиную, уксусную, бензойную и т.д.
), ряд неорганических кислот (H2SO3, HNO2, H2CO3, H3AsO4, H3AsO3, H3BO3, H3PO4, H2SiO3, H2S, H2Se, H2Te, HF, HCN, HCNS), основания p-, d-, f- элементов (Al(OH)3, Cu(OH)2, Fe(OH)2 и т.д.
), гидроксид аммония, гидроксиды магния и бериллия, некоторые соли (CdI2, CdCl2, HgCl2, Hg(CN)2, Fe(CNS)3 и т.д.).
Численное значение степени электролитической диссоциации зависит от различных факторов:
1. Природа растворителя.
Это связано с величиной диэлектрической проницаемости растворителя ε.
Закон разбавления Оствальда.
При растворении в воде не все вещества имеют способность проводить электрический ток. Те соединения, водные растворы которых способны проводить электрический ток называются электролитами.
Электролиты проводят ток за счет так называемой ионной проводимости, которой обладают многие соединения с ионным строением (соли, кислоты, основания).
Электролитическая диссоциацияпредполагает, что молекулы электролита в растворе распадаются на положительно и отрицательно заряженные ионы, которые названы соответственно катионами и анионами.Теория выдвигает следующие постулаты:
1. В растворах электролиты распадаются на ионы, т.е. диссоциируют.
Чем более разбавлен раствор электролита, тем больше его степень диссоциации.
2. Диссоциация — явление обратимое и равновесное.
3.
Источник: http://yuridiada.ru/zakon-vant-goffa-dlya-neelektrolitov-i-elektrolitov