-81  Ag +  200 0.4111 KNO 3  85 72  3-82

22
Режим
анодного
растворения
№
п
/
п
Определяемые
ионы
V
р
, 
мл
Δ
m
, 
г
Раствор Ток
, 
мА
Время
, 
мин
3-85 
Cu
2+
180 
0.2300
H
2
SO
4
100 
115 
3-86 
Cu
2+
160 
0.1912
H
2
SO
4
100 
96 
3-87 
Cd
2+ 
150 0.3792
K
2
SO
4
75 
144 
3-88 
Cd
2+
200 
0.4177
K
2
SO
4
110 
108 
3-89 
Ni
2+ 
175 0.2005
HCl 
80 
136 
3-90 
Ni
2+ 
175 0.2396
HCl 100 
128 
3-91 – 3-95. 
Многовариантная
 
задача
. 
Для
элемента
, 
составленного
из
стандартного
водородного
электрода
на
основе
исследуемого
раство
-
ра
и
хлоридсеребряного
электрода
с
концентрацией
KCl 
равной
с
, 
значения
ЭДС
(
при
298 
К
) 
приведены
в
таблице
. 
Рассчитайте
рН
ис
-
следуемого
раствора
, 
если
2
0
H |H
E
+
= 0.00 
В
, 
0
Ag,AgCl|Cl
E
−
=
0.22 
В
. 
№
п
/
п
E
, 
В
с
, 
моль
/
л
3-91 
–0.325 1.0 
3-92 
–0.590 0.1 
3-93 
–0.425 0.01 
3-94 
–0.640 0.001 
3-95 
–0.820 0.0001 
3-96 – 3-100. 
Многовариантная
 
задача
. 
Для
элемента
, 
составленного
из
хингидронного
электрода
на
основе
исследуемого
раствора
и
хлорид
-
серебряного
электрода
с
концентрацией
KCl 
равной
с
, 
значения
ЭДС
(
при
298 
К
) 
приведены
в
таблице
. 
Рассчитайте
рН
исследуемого
рас
-
твора
, 
если
6
4 2
6
4
2
0
C H O |C H (OH)
E
= 0.70 
В
, 
0
Ag,AgCl|Cl
E
−
=
0.22 
В
. 
№
п
/
п
E
, 
В
с
, 
моль
/
л
3-96 
0.040 0.0001 
3-97 
0.135 0.001 
3-98 
0.000 0.01 
3-99 
–0.005 0.1 
3-100 
0.050 1.0 
3-101 – 3-105. 
Многовариантная
 
задача
. 
Для
элемента
, 
составленного
из
сурьмяного
электрода
на
основе
исследуемого
раствора
и
хлоридсе
-
ребряного
электрода
с
концентрацией
KCl 
равной
с
, 
значения
ЭДС
(
при
298 
К
) 
приведены
в
таблице
. 
Рассчитайте
рН
исследуемого
рас
-
твора
, 
если
2 3
0
Sb O |Sb
E
= 0.64 
В
, 
0
Ag,AgCl|Cl
E
−
=
0.22 
В
. 

23
№
п
/
п
E
, 
В
с
, 
моль
/
л
3-101 
0.335 1.0 
3-102 
0.275 0.1 
3-103 
-0.110 0.01 
3-104 
0.020 0.001 
3-105 
-0.050 0.0001 
 
3-106 – 3-110. 
Многовариантная
 
задача
. 
Для
элемента
, 
составленного
из
ртутно
-
оксидного
электрода
на
основе
исследуемого
раствора
и
хло
-
ридсеребряного
электрода
с
концентрацией
KCl 
равной
с
, 
значения
ЭДС
(
при
298 
К
) 
приведены
в
таблице
. 
Рассчитайте
рН
исследуемого
раствора
, 
если
2
0
Hg O|Hg
E
= 0.985 
В
, 
0
Ag,AgCl|Cl
E
−
=
0.222 
В
. 
№
п
/
п
E
, 
В
с
, 
моль
/
л
3-106 
0.300 0.0001 
3-107 
0.455 0.001 
3-108 
0.215 0.01 
3-109 
0.145 0.1 
3-110 
0.675 1.0 

24
Контрольная
 
работа
 
№
 4 
Поверхностные
 
явления
. 
Поверхностное
 
натяжение
 
жидкостей
. 
Адсорбция
. 
Изотерма
 
адсорбции
 
Гиббса
. 
Изотерма
 
адсорбции
 
Ленгмюра
. 
Коллоидные
 
растворы
. 
Основы
 
коллоидной
 
химии
 
Основные
 
формулы
 
1. 
Термодинамически
обратимая
, 
изотермическая
работа
А
, 
затрачиваемая
на
увеличение
площади
межфазной
поверхности
0
S
Δ >
, 
равна
,
A
S
= −σΔ
где
σ
– 
поверхностное
натяжение
. 
В
соответствии
с
принятой
системой
знаков
работа
А
считается
отри
-
цательной
, 
т
. 
к
. 
она
совершается
над
системой
. 
2. 
При
расчетах
S
Δ
исходят
из
положения
, 
что
при
изменении
площади
межфазной
поверхности
объем
жидкости
остается
постоянным
. 
Вычисле
-
ния
2
1
S S
S
Δ =
−
производят
по
формулам
элементарной
геометрии
. 
3. 
Величина
избыточной
адсорбции
растворенного
вещества
на
поверхно
-
сти
жидкого
раствора
связана
со
способностью
этого
вещества
изменять
поверхностное
натяжение
раствора
. 
Эта
связь
устанавливается
уравнением
адсорбции
(
изотермой
Гиббса
):
,
c
d
RT dc
σ
Γ = −
⋅
где
Г
– 
избыточная
адсорбция
(
моль
/
м
2
); 
с
– 
концентрация
вещества
в
объеме
раствора
(
моль
/
м
3
); 
R
– 
универсальная
газовая
постоянная
(8.31 
Дж
/(
моль
·
К
)); 
Т
– 
абсолютная
температура
(
К
), 
при
которой
происходит
адсорбция
; 
d
σ
/
dc
– 
так
называемая
поверхностная
активность
растворенного
вещества
(
Дж
·
м
/
моль
) 
при
заданной
концентрации
с
. 
В
соответствии
с
уравнением
Гиббса
знак
адсорбции
(
0
Γ >
или
0
Γ >
) 
определяется
знаком
производной
d
σ
/
dc
. 
Если
d
σ
/
dc 
< 0, 
то
0
Γ >
, 
т
. 
е
. 
наблюдается
положительная
избыточная
адсорбция
(
вещество
концен
-
трируется
на
поверхности
раствора
). 
Если
же
d
σ
/
dc 
> 0, 
то
0
Γ >
, 
т
. 
е
. 
имеет
место
отрицательная
избыточная
адсорбция
(
вещество
уходит
с
поверхно
-
сти
в
объем
раствора
). 
Заметим
, 
что
в
представленной
форме
уравнение
Гиббса
применяется
только
для
разбавленных
растворов
. 

25
Примеры__решения__задач__Пример__1'>Примеры
 
решения
 
задач
 
Пример
 1
. 
При
дроблении
1 
г
кристаллического
кремния
получены
части
-
цы
кубической
формы
с
длиной
ребра
l
= 5·10
-6
см
. 
Определите
количество
полученных
частиц
и
их
суммарную
поверхность
, 
если
плотность
кремния
ρ
= 2.42 
г
/
см
3
. 
Решение
 
Масса
одной
кубической
частицы
определяется
по
формуле
3
.
.
куб
куб
m
V
l
= ρ ⋅
= ρ ⋅
, 
а
площадь
ее
поверхности
2
.
6
куб
S
l
= ⋅
. 
Отсюда
m
куб
.
= 2.42 
г
/
см
3
·(5·10
-6
см
)
3
= 3.02·10
-16
г
. 
Если
общая
масса
вещества
m
, 
то
количество
полученных
частиц
можно
найти
как
16
15
.
1 3.02 10
3.3 10
куб
N m m
−
=
=
⋅
=
⋅
шт
, 
а
суммарная
поверхность
частиц
(
)
2
2
6
15
.
6
6 5 10
3.3 10
495000
пов
куб
S
S
N
l N
−
=
⋅ =
⋅ = ⋅ ⋅
⋅
⋅
=
см
2
. 
Ответ
.
N
= 3.3·10
15
шт
; 
S
пов
.
= 495 000 
см
2
. 
Пример
 2. 
Капля
ртути
в
виде
шара
объемом
0.40 
мл
разделена
на
10 
оди
-
наковых
капелек
шарообразной
формы
. 
Рассчитайте
работу
, 
затраченную
на
этот
процесс
, 
если
поверхностное
натяжение
ртути
при
температуре
опыта
составляет
465 
мДж
/
м
2
. 
Решение
 
При
делении
капли
общий
объем
жидкости
не
изменяется
, 
поэтому
3
4
3
V
r N
= π
, 
откуда
радиус
малых
капель
равен
:
6
3
3
3
3
4
3
0.40 10
м
2.12 10
м
1.33 3.14 10
V
r
N
−
−
⋅
=
=
=
⋅
π
⋅
⋅
. 
Аналогичным
путем
найдем
радиус
большой
капли
:
6
3
3
3
3
4
3
0.40 10
м
4.57 10
м
1.33 3.14
V
R
−
−
⋅
=
=
=
⋅
π
⋅
. 
Термодинамически
обратимая
работа
(
при
Т
= const) 
равна
:
(
)
2
1
,
A
S
S
S
= −σΔ = −σ
−
где
S
2
и
S
1
– 
площадь
поверхности
малых
капель
и
большой
капли
соответ
-
ственно
, 
σ
– 
поверхностное
натяжение
. 
Отсюда

26
(
)
(
)
2
2
3
3
3
2
4
Дж
465 10
4 3.14 2.12 10
м
4 3.14 4.57 10
м
м
1.41 10
Дж
.
A
−
−
−
−
⎡
⎤
= −
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
− ⋅
⋅
⋅
=
⎢
⎥
⎣
⎦
= −
⋅
Ответ
.
–1.41·10
–4
Дж
. 

жүктеу/скачать 487,05 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: