ЗАДАЦИ. 100g. V m. , претпостављајући поново да имамо 100 g. директно се добија вредност за V. раствора (то је узето сасвим произвољно). V.

Транскрипт

1 ЗАДАЦИ I- На температури 9, K густина 60% воденог раствора метил алкохола износи 0,8946 g/c. Израчунати запремину ola раствора. За решавање овог и сличних задатака потребно је знати следеће односе: rast M M ( ) ( ) ( N M N M ) M s где је: моларна запремина, укупна запремина, а ρ густина раствора. i је број молова, i маса, M i моларна маса и N i молска фракција компоненте i. M s је средња моларна маса раствора. Моларна запремина раствора је интензивна величина, што значи да не зависи од укупне масе система. Зато можемо претпоставити да је маса раствора 00 g. Тада је =40 g, =60 g (Воду означавамо са индексом ). Познавајући моларне масе обе компоненте (M =l8 g/ol, M = g/ol), израчунавамо количину обе супстанце у раствору: =, ol, =,875 ol. укупно =4,097 ol Према томе, 0,8946gc 00g 7, 8c ol 4,097ol I- Одредити парцијалну моларну запремину CH OH у 60% воденом раствору на 9, K ако је парцијална моларна запремина воде 6,8 c /оl, а густина раствора 0,8946 g/c. Из релације: rastv директно се добија вредност за, претпостављајући поново да имамо 00 g раствора (то је узето сасвим произвољно). и су парцијалне моларне запремине компоненти i, респективно. rastv 9, 7 c ol 60

2 I- Густина 0% раствора NH 4 C је,09g/c, воде 0,997g/c, а чврстог NH 4 C,56g/ c. Колика је промена запремине при образовању 00g 0% раствора NH 4 C? 0,4 c I-4 Одредити густину 40% раствора метанола у води, ако је у раствору парцијална моларна запремина воде 7,5 c /оl, а метанола 9,0c /оl. 0,94 g/c I-5 Парцијална моларна запремина NаCl у воденом раствору који садржи 000 g воде дата је релацијом: c ol 6,4 5, 6 Наћи релацију која даје зависност парцијалне моларне запремине воде од броја молова NаCl. Узети да моларна запремина воде износи c /оl. Гибс-Диeмова једначина, када је у питању запремина, има следећи облик: d d 0 Диференцирањем релације из текста задатка добија се: d 5 7, ) ( d Заменом овог израза у Гибс-Диeмову једначину можемо да изразимо d као функцију броја молова : d 5 7, ) ( d Интеграцију вршимо тако што доњу границу интеграла бирамо тако да нам постане позната величина. Ако изаберемо чист растварач, односно чисту воду за физичко стање система које одговара доњој граници интеграла, тада на левој страни једнакости имамо (моларна запремина чисте воде), а на десној страни једнакости 0, као доње границе интеграла. Горња граница интеграла је парцијална моларна запремина растварача која одговара неком броју молова растворка. Све заједно добијамо: 6

3 d 8g ol 5 7, d 5 d 7. d 000g Решавањем ових једноставних интеграла степене функције и заменом бројне вредности за моларну запремину воде ( 8,0685c ol ) добија се коначно решење:,0685 0,0450 0, 04 8 I-6 Зависност запремине воденог раствора NаCl, који садржи l000 g воде од састава дат је релацијом: ( c ) 00 6,4,5, Одредити парцијалну моларну запремину NаCl и воде у 0.5 раствору. означава молалитет раствора. =8,07 c оl - ; =8,00 c оl - Пошто је молалитет једнак броју молова растворка у 000 g воде, следи да је у горњој једначини. То значи да диференцирањем једначине по, а затим заменом =0,5 добијамо. Израчунавањем укупне запремине за =0,5, се може израчунати из једначине. I-7 Колика је промена енталпије када се мол сумпорне киселине дода количини од 00 молова воде на 5 C? Користити приложену таблицу. Обзиром да су у таблици наведене вредности релативних парцијалних моларних енталпија, поћи ћемо од следеће релације: H L L L где је L релативна моларна енталпија растворка. Вредности за L и L за 00 очитавају се из табеле. Вредност за / томе: H 00ol (,6cal ol H 80cal ) ol 584cal ol L дата је на крају табеле. Према ol 540cal ol 6

4 I-8 Колика је промена енталпије када се раствору који садржи оl сумпорне киселине на 400 молова воде на 5 C одузме половина воде? Користити приложену таблицу. Треба наћи промене енталпија које прате формирање раствора са 400 и са 00 молова воде. Тражена промена енталпије једнака је разлици енталпија крајњег и почетног стања система. H 400ol (,54cal ol ) ol (568cal ol 540cal ol ) 858cal H 00ol (,6cal ol ) ol (584cal ol 540cal ol ) 80cal H H H 80 ( 858) 88cal I-9 Израчунати топлоту растварања 40g сумпорне киселине у 60g воде, ако је интегрална топлота растварања за овај раствор јeднака -7,7 kj/оl. -9,7 kj I-0 Израчунати диференцијалну топлоту растварања H SO 4 за 84,5% раствор, ако је за тај раствор интегрална топлота растварања једнака -7,8 kj/оl, а диференцијална топлота растварања воде износи -8,9 kj/оl. H M H it H H H Hit H M 7,8 cal ol 5,5g 8,05g ol 84,5g 98,078g ol ( 8,9 cal ol ) 7,8 8,9 8,88cal ol I- Одредити колика се количина топлоте ослободи када се оl сумпорне киселине дода раствору који садржи оl сумпорне киселине на 400 молова воде. Користити приложену таблицу. Oслободи се 774 cаl. 6

5 I- При мешању 5,4 g Bi са 9,7 g Mg ослободи се 600 J топлоте. Колика је парцијална моларна топлота растварања Bi ако је за магнезијум J/оl? -7 J/оl I- Парцијалне моларне топлоте растварања и M у раствору који садржи 70% (молских) су -800 и -8500J/оl. Одредити количину топлоте која се ослободи при прављењу кg раствора овог састава. Ослободи се 767 kj I-4 Промена енталпије када се молова NаCl раствори у 000 g H O дата је изразом: H ( J) 86 Наћи израз за: а) H, б) L, в) L, г) L 5 а) ,5 J / ol, б)-86 J/оl 5 в) ,5 J / ol г) , 5 55,56 I-5 Колика је маса по молу раствора који се добије мешањем ol-a CCl 4 и ol-a SCl 4. M M N M N 0,5 5,8g / ol 0,75 60,50g / ol,8 g / ol M I-6 Густина Cu је 8,9 g/l, a Z 7, g/l. Колика је моларна запремина легуре која садржи 8 тежинских процената Z, ако је запремина адитивна функција састава. 8. l/ol I-7 У 0% воденом раствору CH OH парцијална моларна запремина воде је 8 l/ol, а метанола 7,8l/ol. Колика је моларна запремина раствора? 0,44 l/ol 64

6 I-8 На 88 К густина етанола C H 5 OH је 0,796 g/l, густина воде 0,999g/l и густина 50% раствора етанола у води 0,979g/l. Ако је контракција запремине воде занемарљива, колики је однос специфичне запремине чистог етанола и етанола у 50% воденом раствору? Специфична запремина чистог етанола (скраћено EtOH) једнака је: v,60l g EtOH 0,796 g / l / EtOH Запремина етанола у 50% раствору у коме нема контракције воде једнака је: EtOH 50% H O 00g (50%) ( 50%) 50% HO(50%) 0,979g / l 50% HO 50g 0,999g / l Специфична запремина етанола, у 50% раствору, одавде је једнака: 00g 50g EtOH (50%) 0,979g / l 0,999g / l vetoh ( 50%),78l / g 50g EtOH (50%) Следи: v v EtOH EtOH (50%),60,070,78 I-9 За мешање Cu и Ag на 48 K имамо следеће податке за молске уделе и одговарајуће моларне енталпије: N Ag 0, 0, 0, 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 H (kj/ol),8,4,4,60,8,77,46,8,7 Наћи графички диференцијалне топлоте растварања компоненти у раствору са N Ag = 0,7. Диференцијалне топлоте растварања се добијају методом одсечка из дијаграма H f N ). ( Ag I-0 Зависност топлоте растварања по молу смесе -M од молског удела силицијума N, описује се једначином: 65

7 H ( kj / ol) 04,7N 04,7N Наћи парцијалну моларну топлоту растварања мангана у раствору са 5 атомских процената. H H H M N dh dn H M H N dh dn 04,7 04,7N 04,7N 04,7N 04,7N N H M 04,7 0,5,7kJ / ol Табела релативних парцијалних моларних енталпија воде и сумпорне киселине уз задатке -7, -8 и - Релативна парцијална моларна енталпија воде ( L ) и сумпорне Молалитет, киселине ( L ) у воденом раствору на 5 о С H O H SO 4 L (cal ol - ) L (cal ol - ) , , , ,0 4 0, , , , 75 0, ,6 48 0, , , , , , , , , , ,0 50-5, ,0 5-4,4 668, , , , , , , , , ,0 0, = L 66

8

9

10

11