Консультація # 186471. Привіт, шановні експерти! Прошу вас відповісти на наступне питання: Чому дорівнює ізотонічний коефіцієнт 0,1 н розчину сульфату цинку, якщо експериментально знайдена ступінь дисоціації дорівнює 40%. Консультація # 186472. Вітаю! У мене виникли складності з таким питанням: Розчин KCl, моляльність якого дорівнює 1 моль / кг, замерзає при -3,36 | С. Визначте ізотонічний коефіцієнт і ступінь дисоціації (%).
Привіт, шановні експерти! Прошу вас відповісти на наступне питання:
Чому дорівнює ізотонічний коефіцієнт 0,1 н розчину сульфату цинку, якщо
експериментально знайдена ступінь дисоціації дорівнює 40%.
Привіт, Massimo!
Формула знаходження ізотонічного коефіцієнта розчину: i = 1 + α (k-1), де α - ступінь дисоціації (може бути удавана - як тут. Зауваження з цього приводу - див. Нижче), k - кількість іонів в молекулі.
Тепер нескладно порахувати ізотонічний коефіцієнт:
i = 1 + 0.4 * (2-1) = 1.4
Відповідь: i (ZnSO4 (0.1 н)) = 1.4
Зауваження щодо вирішення.
Якщо заглянути в рішення цього завдання трохи далі формули, то можна задати собі наступні питання:
1. Чому у ZnSO4 - сильного електроліту ступінь дисоціації всього 40%?
2. Звідки взялася формула i = 1 + α (k-1)? Чому в неї не входить нормальність розчину?
Спробуємо відповісти на ці питання.
1. Для того, щоб відповісти на перше питання варто згадати визначення ступеня дисоціації: α = N д / N0. де N д - кількість диссоциированного молекул, а N0 - початкове кількість молекул. З гласно цим визначенням ступінь дисоціації ZnSO4 повинна була б бути 100%, так як всі молекули солі розпадаються. Однак в умові сказано: "експериментально знайдена ступінь дисоціації". І вона дорівнює 40%. Чому ж так розходиться теорія з практикою?
Відповідь проста: деякі іони після дисоціації знову зближуються (і ведуть себе як єдина частка) через кулонівських сил. Такі сполуки називаються "іонні пари" і вони утворюють уявну ступінь дисоціації. яка в даному випадку дорівнює 40%. При розведенні розчину здається ступінь дисоціації поступово наближається до теоретичної, так що ймовірність зустрічі іонів зменшується. У нескінченно розбавленому розчині α дійсно буде 100%. Хочу тільки додати, що в даному випадку розчин приблизно 1%, що, звичайно, не нескінченне розведення.
(Масову частку можна оцінити так:
1. CM (ZnSO4) = CN (ZnSO4) /z=0.1/2=0.05 моль / л (нижній індекс N - норм альная концентрація, M - молярна концентрація)
2. Висловити масову частку через молярну концентрацію, молярну масу і щільність розчину.
3. Скористатися наближенням ρ = 1 / (1-ω) г / мл - спробуйте провести цю оцінку самі).
2. Формула i = 1 + α (k-1) береться з таких міркувань. Фізичний сенс ізотонічного коефіцієнта - він показує у скільки разів дійсне число осмотично активних частинок (вільно переміщаються в розчині - у електролітів це іони) більше розрахункового. Покажемо як розрахувати цей коефіцієнт зі ступеня дисоціації і кількості іонів:
(Так як в розчині n0 * (1-α) недіссоціровавшіх молекул, а ті n0 * α, які диссоциированного розпалися на k іонів). Тепер нескладно отримати формулу i = 1 + α (k-1).
А нормальність розчину насправді входить в цю формулу. Вона визначає α - див. Пункт 1.
Вітаю! У мене виникли складності з таким питанням:
Розчин KCl, моляльність якого дорівнює 1 моль / кг, замерзає при -3,36 | С. Визначте ізотонічний коефіцієнт і ступінь дисоціації (%).
Привіт (ще раз), Massimo!
Ще раз повернемося до ізотонічного коефіцієнту. Його можна обчислити не тільки по формулі i = 1 + α (k-1) (k - число іонів, що складають молекулу), але і за формулою:
де δTkr 1 - реальне зменшення температури замерзання (δTkr = Tзамерз. розчинник -Tзамерз. розчин), а δTkr 0 - зменшення температури замерзання, розраховане за законом Рауля (δTkr 0 = Kkr * b, де Kkr - кріометріческая постійна розчинника (вода - 1 , 86 К * кг / моль), b - моляльна концентрація розчину).
Розрахуємо ізотонічний коефіцієнт:
Тепер скористаємося формулою i = 1 + α (k-1):
i = 1 + α (k-1) → α = (i-1) / (k-1) = (1,8-1) / (2-1) = 0,8 = 80%.
Відповідь: i (KCl) = 1,8; α (KCl) = 80%
Ще одне зауваження:
Формула теж береться неспроста. Її можна пояснити так:
(N1 - реальне число часток, n0 - передбачуване число частинок. N1 / n0 = i по фізичному змісту ізотонічного коефіцієнта).
Ще раз бажаю удачі,
Fen99