Определите тепловой эффект реакции синтеза диэтилового эфира. Вычислить энергию Гиббса тепловой денатурации трипсина при

Zadaniya-dlya-samost.-raboty-studentov-po-obschei-himii-s-osnovami-analiticheskoi-Zootehniya. Определите тепловой эффект реакции синтеза диэтилового эфира


Вычислить энергию Гиббса тепловой денатурации трипсина при

Documents войти Загрузить ×
  1. Естественные науки
  2. Химия
advertisement advertisement
Related documents
Широкова И.Ю.
химический институт имени А.М. Бутлерова
Муниципальный этап Всероссийской олимпиады школьников по химии образования для детей
масса
Комитет по образованию Администрации Санкт-Петербурга Санкт-Петербургский Городской Дворец Творчества Юных
занятие 1. растворы. способы выражения концентрации
Решение Расчётных задач
(08)Казанцев
Занятие 8. Электродные и редокс
Качественный и количественный состав органических соединений. Вывод формулы.
Тест по физике к ВОУД Вариант 1
1.1 Производство хлебобулочных изделий (ИЗА №3)
Зворыгин И.А. О формате номенклатуры лабораторных

studydoc.ru

Часть 3.

  1. Вычислите стандартную энтальпию хемосинтеза, протекающего в автотрофных бактериях Thiobacillus thioparus*:

5 Na2S2O3 ·5 h3O(т.) + 7O2(г.) = 5 Na2SO4(т.) + 3 h3SO4(ж.) + 2 S (т.) + 22 h3O (ж.)

К какому типу (экзо- или эндотермическому) относится эта реакция?

Справочные данные:

∆H0 (Na2S2O3*5h3O (т.)) = -2602 кДж/ моль

∆H0 (O2(г.)) = 0 кДж/ моль

∆H0 (Na2SO4(т.)) = -1384 кДж/ моль

∆H0 (h3SO4(ж.)) = -907 кДж/ моль

∆H0 (S (т.)) = 0 кДж/ моль

∆H0 (h3O (ж.)) = - 286 кДж/ моль

  1. Вычислить значение ∆H0 298 для протекающих в организме реакций превращения глюкозы:

С6h22O6(к.) = 2 C2H5OH (ж.) + 2 CO2 (г.)

Справочные данные:

∆H0(С6h22O6(к.)) = -1275 кДж/ моль

∆H0(C2H5OH (ж.)) = -278 кДж/ моль

∆H0(CO2 (г.)) = -393,5 кДж/ моль

  1. Вычислить значение ∆H0 298 для протекающих в организме реакций превращения глюкозы:

С6h22O6(к.) + 6 О2(г.) = 6 CO2(г.) + 6 h3O (ж.).

Справочные данные:

∆H0(С6h22O6(к.)) = -1275 кДж/ моль

∆H0 (O2(г.)) = 0 кДж/ моль

∆H0(CO2 (г.)) = -393,5 кДж/ моль

∆H0 (h3O (ж.)) = - 286 кДж/ моль

  1. Определите значение энтальпии реакции гидролиза мочевины – одного из важнейших продуктов жизнедеятельности организма при 298 К, если известны стандартные энтальпии образования веществ, участвующих в реакции:

CO (Nh3)2(р-р) + h3O (ж) = CO2(водн.) + 2 Nh4(водн.)

Справочные данные:

∆H0 (CO (Nh3)2 р-р) = - 319,2 кДж/моль

∆H0 (h3O (ж.)) = - 286 кДж/ моль

∆H0(CO2 (ж.)) = -413,6 кДж/ моль

∆H0(Nh4 (ж.)) = - 79,9 кДж/ моль

  1. Определите тепловой эффект реакции синтеза диэтилового эфира, применяемого в медицине для наркоза при 298 К:

С2H5OH (ж.) = С2H5OC2H5(ж.) + h3O (ж)

Справочные данные:

∆H0сгор. (С2H5OC2H5(ж.)) = - 2727 кДж/ моль

∆H0сгор. (С2H5OH(ж).) = -1371 кДж/моль

∆H0сгор. (h3O (ж)) = 0 кДж/моль

  1. Вычислите тепловой эффект реакций (∆H0р-ции) при стандартных условий:

С6h22O6(р-р) = 2С2H5 OH (ж.) + 2 CO2(г.)

Справочные данные:

∆H0(С6h22O6(к.)) = -1275 кДж/ моль

∆H0(C2H5OH (ж.)) = -278 кДж/ моль

∆H0(CO2 (г.)) = -393,5 кДж/ моль

  1. Вычислите тепловой эффект реакций (∆H0р-ции) при стандартных условиях:

4 Nh4(г)+ 5O2(г)= 4NO(г)+ 6h3O(ж)

Справочные данные:

∆H0(Nh4 (ж.)) = - 79,9 кДж/ моль

∆H0 (O2(г.)) = 0 кДж/ моль

∆H0 ( NO (г.)) = 90,4 кДж/моль

∆H0 (h3O (ж.)) = - 286 кДж/ моль

  1. Вычислите тепловой эффект реакции при стандартных условиях.

С2h3(г.) + 2Н2(г) = С2H6 (г)

Справочные данные:

∆H0(С2h3(г.)) = 227 кДж/ моль

∆H0 (Н2(г)) = 0 кДж/ моль

∆H0 (С2H6 (г))= - 107 кДж/моль

  1. Осмотическое давление водного раствора с концентрацией хлорида магния 0,1 моль/л равно при 298К 691кПа. Вычислите изотонический коэффициент хлорида магния в растворе.

  2. Осмотическое давление крови 760 к Па. Какова молярная концентрация глюкозы в растворе, изотоничным крови при 37 0С?

  3. Чему равно осмотическое давление 0,5М раствора глюкозы С6Н12О6при 250С?

  4. Рассчитайте осмотическое давление 0,2 М раствора хлорида калия при температуре +7 °С, если известно, что изотонический коэффициент этого раствора составляет 1,8.

  5. Осмотическое давление водного раствора сахара при температуре 20 0С равно 106 Па. Рассчитайте молярную концентрацию этого раствора.

studfiles.net

Zadaniya-dlya-samost.-raboty-studentov-po-obschei-himii-s-osnovami-analiticheskoi-Zootehniya

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «ВИТЕБСКАЯ ОРДЕНА «ЗНАК ПОЧЕТА» ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ»

В.М. ХОЛОД, И.Ю. ПОСТРАШ

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ПО ОБЩЕЙ ХИМИИ С ОСНОВАМИ АНАЛИТИЧЕСКОЙ

учебно-методическоепособие для студентов зооинженерного факультета

ВИТЕБСК

УО ВГАВМ

2007

УДК 546 ББК 24.1 Х 73

Рецензенты:

В.И. Соболевский, кандидат ветеринарных наук, доцент кафедры физики и основ высшей математики.

Н.Г. Толкач, кандидат ветеринарных наук, доцент, заведующий кафедрой фармакологии.

Холод, В.М.

Х 73 Задания для самостоятельной работы студентов по общей химии с основами аналитической: уч.-метод.пособие для студентов зооинжинерного факультета / В.М. Холод, И.Ю. Постраш. – Витебск: ВГАВМ, 2007.- 54 с.

ISBN 978-985-512-034-7

Учебно-методическоепособие составлено в соответствии с программой по общей химии с основами аналитической для студентов зооинженерного факультета. Пособие включает все темы, выносимые на лабораторнопрактические занятия. По каждой теме сформулированы основные теоретические вопросы для самостоятельного изучения, приведены примеры типовых задач с решением. Кроме того, в каждой теме содержится также домашнее задание, которое студент должен выполнить при подготовке к занятию, что позволит лучше усвоить теоретический материал и научиться его использовать практически.

Рассмотрено и рекомендовано к печати методической комиссией зооинженерного факультета УО «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины» 11 января 2007 г. (протокол № 2).

Разрешено к печати редакционно-издательскимсоветом УО «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины» «15» ноября 2007 г. (протокол № 4)

УДК 54(07)

ББК 24

© Холод В.М., Постраш И.Ю., 2007 © УО «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины», 2007

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Стр

 

Введение

4

1.

Основные химические понятия и законы

5

2.

Энергетика химических процессов

7

3.

Кинетика химических реакций. Химическое равновесие

9

4.

Растворы. Растворимость веществ. Способы выражения состава раство-

12

 

ров

 

5.

Растворы неэлектролитов. Коллигативные свойства растворов

15

6.

Свойства растворов электролитов

16

7.

Ионное произведение воды. Водородный показатель

19

8.

Гидролиз солей. Буферные растворы

21

9.

Коллоидные растворы. Растворы высокомолекулярных соединений

22

 

(ВМС)

 

10.

Строение атома. Химическая связь

24

11.

Комплексные соединения

26

12.

Окислительно-восстановительныереакции

28

13.

Элементы I-AиII-Aгрупп

30

14.

Элементы группы V-А

32

15.

Элементы группы VI-А

34

16.

Элементы группы VII-A

36

17.

Химия d-элементов

38

18.

Объемный анализ. Метод кислотно-основноготитрования

39

19.

Метод комплексонометрического титрования

41

20.

Физико-химическиеметоды анализа

43

21.

Список литературы

45

22.

Приложения

46

Введение

Химия является одной из общетеоретических наук, которые предшествуют изучению профессионально-направленныхдисциплин и создают необходимую теоретическую базу для дальнейшего обучения и практической деятельности.

Большинство процессов, протекающих в окружающей среде, а также обмен веществ, являющийся основой жизнедеятельности организмов, представляет собой совокупность разнообразных химических реакций.

Знание закономерностей протекания химических реакций, свойств простых и сложных веществ, используемых в агропромышленном производстве, животноводстве, ветеринарии позволит студентам – будущим специалистам - грамотно решать как практические, так и научные проблемы.

Химические методы широко используются в производственных и биохимических лабораториях. Химический синтез позволяет получать различные лекарственные средства, биологически активные добавки, минеральные подкормки, минеральные удобрения, а также разнообразные пестициды и гербициды, используемые для борьбы с вредителями и сорняками.

Сведения о качественном и количественном анализе, а также о физико-хими-ческих методах анализа позволяют студентам получить представление о способах исследования как неорганических веществ, так и биологического материала животного или растительного происхождения.

Данное методическое пособие адресовано студентам зооинженерного факультета. Оно необходимо для самостоятельной подготовки к занятиям по дисциплине «Общая химия с основами аналитической».

Впособие включены все разделы химии согласно типовой программы по данной дисциплине и количеству часов, отведенных на ее изучение для студентов зооинженерного факультета.

Вкаждой теме данного пособия приведены теоретические вопросы, типовые расчеты, которыми должен владеть студент и домашнее задание, которое он должен выполнить с целью закрепления материала.

Подготовку домашнего задания следует начинать с изучения теоретических вопросов темы с использованием конспекта лекций и рекомендованной литературы. После освоения теоретического материала следует ознакомиться с решением типовых задач и наиболее трудные законспектировать в тетрадь для лабораторно-практическихзанятий. Далее следует перейти к разделу «Выполните задание», а именно, письменно ответить на все вопросы, а также решить задачи.

Тема 1. «Основные химические понятия и законы»

Основные вопросы темы

1.Основные классы неорганических соединений. Простые и сложные вещества. Оксиды, кислоты, гидроксиды, соли. Химическая номенклатура.

2.Атомно-молекулярноеучение. Химический элемент, атом, молекула. Относительная атомная масса элемента и относительная молекулярная масса вещества. Моль, молярная масса.

3.Закон Авогадро, следствия из закона Авогадро. Число Авогадро. Расчет абсолютных масс атомов и молекул.

4.Закон сохранения массы. Закон сохранения энергии.

5.Закон постоянства состава вещества. Соединения постоянного и переменного состава (дальтониды и бертоллиды).

6.Закон эквивалентов. Химический эквивалент. Молярная масса эквивалента (эквивалентная масса). Расчет эквивалентных масс простых и сложных веществ.

Примеры решения задач

Пример 1. Определите массу фторида натрия NaF, если его химическое количество равно 0,5 моль.

Решение: Массу вещества можно рассчитать по формуле: m = M ∙ n

где: М – молярная масса вещества; n – химическое количество вещества.

М (NaF) = 42 г/моль; n = 0,5 моль.

m (NaF) = 42 г/моль ∙ 0,5 моль = 21 г

Пример 2: Вычислите абсолютную массу одной молекулы йода I2.

Решение: Молярная масса йода М (I2) равна 254 г/моль. Один моль йода содержит

6,02∙ 1023 молекул, поэтому масса одной молекулы йода равна 254 г / 6,02 ∙ 1023 = 4,2 ∙10-22 г.

Пример 3: Вычислите молярную массу эквивалента марганца в соединениях MnO2

и Mn2O7.

Решение: Молярная масса эквивалента элемента вычисляется по формуле:

МЭ = М(А) n

где М(А) – молярная масса элемента;

n – валентность элемента в данном соединении.

Поэтому для MnO2

MЭ (Mn) = 55/4 = 13,75 г/моль.

для Mn2O7

MЭ (Mn) = 55/7 = 7,86 г/моль.

Пример 4: Определите молярную массу эквивалента Ca(OH)2, исходя из уравнений реакций:

Ca(OH)2 + 2 HCl = CaCl2 + 2 h3O

Ca(OH)2 + HCl = Ca(OH)Cl + h3O

Решение: Молярная масса эквивалента сложного вещества определяется той реакцией, в которой это вещество участвует. Она равна молярной массе вещества, деленной на суммарную валентность замещенных радикалов, которая определяется, исходя из уравнения реакции.

Поэтому для первой реакции:

МЭ (Ca(OH)2) =

74г/моль

= 37 г/моль,

2

 

 

так как заместились 2 одновалентные группы ОН. Для второй реакции:

МЭ (Ca(OH)2) =

74 г / моль

74 г / моль ,

1

 

 

так как в ходе реакции заместилась 1 группа ОН.

Выполните задание:

1.Запишите формулы веществ: сульфида аммония, карбоната лития, гидрофосфата натрия, гидроксонитрата хрома (III), дигидрофосфата кальция, дигидроксосульфата марганца (III), оксида хлора (VII), гидроксида алюминия, нитрита бария.

2.Назовите вещества: CaSO3, K2CrO4, K2Cr2O7, Са(ОН)2, Nh5OH, NaHSO4, Cu(NO2)2, (Al(OH)2)2SO4, Ca(HCO3)2, MgSO4, KMnO4.

3.Рассчитайте химическое количество вещества железа массой 5,6 г. Сколько атомов железа содержится в данном образце?

4.Определите массу карбоната калия, если его химическое количество равно 0,5 моль. Найдите общее число атомов всех элементов, содержащихся в данном образце.

5.Вычислите количество вещества и количество моль эквивалентов вещества в

данной массе вещества: а) 7,1 г Na2SO4; б) 5,8 г Mg(OH)2; в) 0,49 г h3SO4.

6.Какой объем займет при нормальных условиях смесь азота массой 2,8 г и водорода массой 10г? Сколько аммиака образуется при нагревании данной смеси? Какой газ останется после реакции?

7.При прокаливании медной проволоки на воздухе и последующем охлаждении ее масса увеличивается. Выполняется ли при этом закон сохранения массы? Дайте объяснение.

8.Мышьяк образует 2 оксида, в одном из них массовая доля мышьяка равна 65,2%, а в другом – 75,5%. Определите молярные массы эквивалентов мышьяка в оксидах, если молярная масса эквивалента кислорода равна 8 г/моль.

9.Определите молярную массу эквивалента серной кислоты, исходя из уравнений реакций:

h3SO4 + 2 NaOH = Na2SO4 + 2 h3O

h3SO4 + NaOH = NaHSO4 + h3O

10.Рассчитайте молярные массы эквивалентов азота в оксидах: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5.

11.Рассчитайте молярные массы эквивалентов следующих веществ: Са(ОН)2, NaOH, h3SO4, HNO3, Al2(SO4)3, Ca(HCO3)2, MgSO4.

Тема 2: «Энергетика химических процессов»

Основные вопросы темы

1.Понятие о системе и фазе. Системы гомогенные и гетерогенные, открытые, закрытые, изолированные. Полная и внутренняя энергия системы. Первое начало термодинамики.

2.Энтальпия. Стандартная энтальпия образования вещества. Стандартная энтальпия сгорания вещества.

3.Термохимия. Термохимические уравнения. Тепловой эффект реакции. Реакции экзотермические и эндотермические. Первый закон термохимии (закон ЛавуазьеЛапласа).

4.Закон Гесса и следствия из него. Расчет теплового эффекта реакции по стандартным энтальпиям образования и сгорания веществ.

5.Принцип Бертло.

6.Понятие об энтропии. Расчет изменения энтропии в ходе реакции.

7.Второе начало термодинамики. Изменение энергии Гиббса в ходе реакции – критерий направленности химических процессов.

8.Связь между энтропией, энтальпией и энергией Гиббса.

9.Приложение законов термодинамики к живым системам.

Примеры решения задач

Пример 1: Вычислите тепловой эффект реакции(∆Нор-ции):

2 Mg(к)+ CO2(г)→ 2 MgO(к)+ С(граф)

Решение: а) Находим по справочным таблицам значения стандартных энтальпий образования сложных веществ: ∆Нообр(MgO) =-602кДж/моль; ∆Нообр (СO2) =-394кДж/моль. Стандартные энтальпии образования простых веществ (Mg и С) равны 0.

б) Так как, согласно первому следствию из закона Гесса, тепловой эффект реакции (∆Нор-ции.)равен сумме энтальпий образования продуктов реакции за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов, то:

∆Н° р-ции = 2 ∆Нообр(MgO) - ∆Нообр(СO2) = 2 ∙(-602)–(-394)=-810кДж

Пример 2: При сгорании 80 г серы выделяется 747 кДж энергии. Определите энтальпию образования диоксида серы.

Решение: а) Энтальпия образования вещества – тепловой эффект реакции образования 1 моль вещества из простых веществ. Для образования 1 моль SO2 необходимо взять 1 моль серы.

S + O2 → SO2

б) Найдем химическое количество серы:

n(S) =

m(S)

 

80 г

 

= 2,5 моль

M(S)

 

32 г / моль

 

 

 

в) Составим пропорцию:

при сгорании 2,5 моль серы выделяется 747 кДж энергии;

» » » » 1 моль серы ────── х кДж.

х = 298,8 кДж; ∆Нообр.(SО2) =-298,8кДж/моль.

Пример 3: Возможно ли восстановление оксида титана (IV) до свободного титана углеродом в стандартных условиях?

Решение: а) Запишем уравнение реакции:

ТiО2(к) + 2 С(гр) = Тi(к) + 2 СО(г)

В справочных таблицах находим значения энергии Гиббса исходных веществ и продуктов реакции:

Вещества

СО(г)

Тi(к)

ТiО2(к)

С(гр)

∆Gообр., кДж/моль

-137

0

-887

0

б) Изменение энергии Гиббса в ходе реакции рассчитывается анало-

гично изменению теплового эффекта реакции (см. пример 1), поэтому: ∆Gореакц. = 2 ∆Gообр(СО) - ∆Gообр(ТiО2) = 2(-137)–(-887)= 613 кДж

Так как ∆Gореакц > 0, то восстановление диоксида титана графитом при стандартных условиях невозможно.

Пример 4: Возможно ли восстановление металлического железа из Fe2O3 действием водорода при 500оС по уравнению:

Fe2O3(к) + 3 h3(г) → 2 Fe(к) + 3 h3O(ж)?

Решение: а) В справочных таблицах находим необходимые данные:

 

Fe2O3(к)

h3(г)

Fe(к)

h3O

∆Н°(кДж/моль)

-822,0

0

0

-285,8

S°обр. (Дж/моль К)

87

130,5

2,27

70,1

б) Найдем ∆Нореак = 3 ∆Нообр (Н2О) - ∆Нообр (Fe2O3) = 3 ∙(-285,8)–(-822,0)=-35,4кДж.

в) Определим ∆Sор-ции = [3Sо(h3O) + 2Sо(Fe)] – [Sо(Fe2O3) + 3So(h3)] =

= [3 ∙ 70,1 + 2 ∙ 2,27] – [87 + 3 ∙ 130,5] = - 213,8 Дж/К = -0,2138кДж/К

г) Рассчитаем ∆G по формуле: ∆G = ∆Н - T∆S

∆G = -35,4+ 0,2138 ∙ (500+273)= 129,87 кДж

Т.к. ∆G > 0,то при t = 500оС (773 К) эта реакция не будет протекать.

Выполните задание:

1.Сформулируйте закон Гесса. Как с использованием стандартных энтальпий сгорания и стандартных энтальпий образования веществ рассчитать тепловой эффект реакции?

2.Определите калорийность 1 кг корма, содержащего 60% воды, 20% белков, 15% жиров и 5% углеводов, если калорийность белков и углеводов составляет 17,1 кДж/г, а калорийность жиров – 38 кДж/г.

3.Определите количество теплоты, выделившейся в результате взаимодействия 2 кг

оксида кальция с водой: СаО(к) + Н2О(ж) → Са(ОН)2(к), если известны стандартные энтальпии образования веществ:

 

СaО (к)

Н2О(ж)

Са(ОН)2(к)

∆Нообр., кДж/моль

-635

-286

-986

4.Дайте определение стандартной энтальпии образования вещества. При взаимодействии 2,1 г железа с серой выделилось 3,77 кДж теплоты. Рассчитайте энтальпию образования сульфида железа.

5.Энергетические затраты коровы на образование 1 л молока составляют 3000 кДж. Какое количество глюкозы будет затрачено на образование 10 л молока, если допустить, что процесс молокообразования энергетически обеспечивается только за счет окисления глюкозы по уравнению:

С6Н12О6(к)+ 6 О2(г)→ 6 СО2 (г)+ 6 Н2О(ж)

 

СО2 (г)

Н2О(ж)

С6Н12О6(к)

∆Нообр., кДж/моль

-394

-236

-1273

6.Определите тепловой эффект реакции синтеза диэтилового эфира, применяемого для наркоза:

2 С2Н5ОН(ж) → С2Н5ОС2Н5(ж) + Н2О, если ∆Носгор.(С2Н5ОС2Н5) = - 2727 кДж/моль; ∆Носгор.(Н2О) = 0; ∆Носгор.(С2Н5ОН) = - 414 кДж/моль.

7.Исходя из стандартных значений энтальпий сгорания веществ, рассчитайте стандартную энтальпию образования этилового спирта.

С2Н5ОН(ж)

С(г)

Н2(г)

∆Носгор., кДж/моль-1368

-394

-286

8.Каков критерий самопроизвольного протекания процесса для изолированных систем? Рассчитайте изменение энергии Гиббса в ходе реакций и ответьте на вопрос, будут ли самопроизвольно протекать данные реакции в стандартных условиях?

а) С6Н12О6(к) + 6 О2(г) → 6 СО2 (г) + 6 Н2О(ж);

 

б) С6Н12О6 →

2 С2Н5ОН(ж) + 2 СО2 (г) , если

 

 

СО2 (г)

Н2О(ж)

С6Н12О6 (к)

С2Н5ОН(ж)

∆Gообр., кДж/моль

-395

-237

-917

-174

9.Возможно ли, что N2O, используемый в качестве наркотического средства при хирургических операциях, вызовет отравление в результате образования токсического NO при температуре 370 С в результате протекания следующей реакции:

2 N2O(г) + O2(г) = 4 NO(г),

если ∆Нообр (NO) = 90 кДж/моль; ∆Нообр. (N2О) = 81,6 кДж/моль; Sо(NO) = 210,6 Дж/моль∙К; Sо(N2O) = 191,5 Дж/моль∙К;

Sо(O2) = 205 Дж/моль∙К;

Тема 3. « Кинетика химических реакций. Химическое равновесие»

Основные вопросы темы

1.Понятие «скорость химических реакций».

2.Влияние природы реагирующих веществ на скорость реакций.

3.Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость реакции. Реакции простые и сложные. Закон действующих масс. Константа скорости реакции. Порядок реакции.

4.Влияние температуры на скорость реакции. Правило Вант-Гоффа,температурный коэффициент. Энергия активации. Уравнение Аррениуса.

5.Катализаторы. Влияние катализатора на скорость реакции. Катализ гомогенный и гетерогенный. Ферменты.

6.Химическое равновесие. Константа равновесия. Связь константы равновесия со энергией Гиббса.

7.Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье.Влияние давления, концентрации, температуры на состояние равновесия.

Примеры решения задач

Пример 1: Как изменится скорость реакции 2 СО(г) + О2 (г) = 2 СО2 (г) при увеличении концентрации реагирующих веществ в 2 раза?

Решение: а) Скорость реакции (v1) при начальных концентрациях равна: v1 = k ∙ [СО]2 ∙ [О2]

б) При новых концентрациях СО и О2 скорость реакции (v2) будет рав-

на: v2 = k ∙ (2[СО]2) ∙ 2 [О2] = 8 k ∙ [СО]2 ∙ [О2] = 8 v1

Скорость реакции увеличится в 8 раз.

Пример 2: Во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры на 30оС, если температурный коэффициент скорости реакции равен

2?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2

t1

 

 

 

 

 

 

 

Решение: По уравнениюВант-Гоффа:vt

 

= vt

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∙ 2 3

 

 

 

Подставим данные в формулу:

 

vt

2

= vt

1

210

 

= vt

1

= 8 ∙ vt

1

.

Таким образом, скорость реакции возрастет в 8 раз.

Пример 3: Начальные концентрации веществ в системе:

СО(г)+ Н2О(г) СО2(г)+ Н2(г)

были равны (моль/л): С0 (СО) = 0,5; С0 (Н2О) = 0,6; С0 (СО2) = 0,4; С0 (Н2) = 0,2. Чему равны концентрации всех участвующих в реакции

веществ после того, как прореагирует 30% водяных паров? Решение: а) Рассчитаем, какое количество воды прореагировало:

n(h3O) = 0,6 ∙ 0,3 = 0,18 (моль)

б) Концентрация воды после реакции:

C1(h3O) = 0,6 – 0,18 = 0,42 (моль/л)

в) Согласно уравнению, 1 моль СО реагирует с 1 моль Н2О, при этом образуется 1 моль СО2 и 1 моль Н2. Значит, концентрация СО уменьшится на 0,18 моль, а концентрации СО2 и Н2 увеличатся на 0,18 моль и станут следующими:

C1(CO) = 0,5 – 0,18 = 0,32 (моль/л)

C1(CO2) = 0,4 + 0,18 = 0,58 (моль/л).

C1(h3) = 0,2 + 0,18 = 0,38 (моль/л).

Пример 4: Рассчитайте константу равновесия

реакции:

СО + Н2О

СО2 + Н2,

studfiles.net