44 Зависимость константы равновесия и максимального выхода продукта равновесной реакции от температуры Ответ

44. Зависимость константы равновесия и максимального выхода продукта равновесной реакции от температуры
Ответ. Обычно константа равновесия изменяется с изменением температуры. Если в ходе реакции выделяется тепло, то с повышением температуры реакция замедляется и K уменьшается. Напротив, когда тепло в ходе реакции поглощается, константа равновесия с повышением температуры увеличивается. Температурная зависимость константы равновесия выражается в виде

где DН – теплота химического процесса (т.е. теплота химической реакции, теплота растворения и т.д.).
Интегрирование от Т1 до Т2 дает

Отсюда, зная значение K при двух температурах, можно найтиDН. Или, если известны Kр либо KС при одной температуре иDН, можно определить Kр или KС при другой температуре.
Зная константу равновесия можно вычислить максимальный выход продукта реакции.
102. Термодинамика гальванического элемента. ЭДС элемента и электродные потенциалы. Правила определения знака электродного потенциала и схематической записи электрохимической ячейки
Ответ. Любые химические реакции связаны с перемещением электронов, поэтому могут быть использованы для получения электрического тока. При этом источником электрической энергии является энергия, освобождающаяся при химической реакции. Такое превращение энергии химической реакции в электрическую возможно лишь при помощи специального устройства, называемого гальваническим элементом. Оно позволяет направлять поток электронов по металлическим проводникам. Разность электрических потенциалов на электродах разомкнутого гальванического элемента называется его электродвижущей силой (э. д. с.). Величина и знак электрических зарядов в двойных слоях определяются работой удаления электрона из металла и энергией гидратации его ионов. В раствор легко будут переходить те металлы, у которых меньше работа выхода электронов и больше энергия гидратации ионов, т.е. менее благородные металлы. Так как цинк менее благороден, чем медь, то он зарядится более отрицательно по сравнению с медью. Реакции, протекающие в гальванических элементах являются окислительно-восстановительными.
Для составления схемы гальванического элемента, вначале пишут ионно-электронные уравнения электродных процессов на аноде и катоде.
Затем сама схема представляет собой, слева написан Анод, а справа катод.
82. Параметры двухкомпонентных систем, виды диаграмм состояния
Ответ. Диаграмма состояния (фазовая диаграмма), графическое изображение всех возможных состояний термодинамической системы в пространстве основных параметров состояния – температуры Т, давления р и состава х (обычно выражаемого молярными или массовыми долями компонентов). Каждое реально существующее состояние системы на диаграмме состояния изображается так называемой фигуративной точкой; областям существования одной фазы отвечают участки пространства (на трехмерных диаграммах состояния) или плоскости (на двухмерных диаграммах состояния), условиям сосуществования фаз соответствуют поверхности или линии; изменение фазового состояния системы рассматривается как движение фигуративной точки на диаграмме состояния.
Диаграмма состояния двухкомпонентной системы трехмерна. Обычно принимают постоянными Т или р и рассматривают соответствующие плоские сечения диаграммы состояния, называемые соответственно изотермическими (р — х) или изобарными (Т — х) диаграммами состояния. В конденсированных системах роль давления сравнительно невелика и в качестве параметров состояния обычно выбирают Т и состав (концентрацию одного из компонентов).
Задачи.
132. Давление пара над твёрдым бензолом С6Н6 равно 299 Па при –30.0 °С и 3270 Па при 0 °С. Давление пара над жидким С6Н6 равно 6170 Па при 10.0 °С и 15800 Па при 30.0 °С. Вычислить теплоту сублимации, теплоту испарения, теплоту плавления и температуру тройной точки бензола.
Решение. Для определения теплоты сублимации и испарения мы используем уравнение Клаузиуса-Клапейрона

Ln3270/299=x/8.31(1/30-1/0)
ΔH= 598,32 мольная теплота сублимации и испарения.
Теплота плавления = 5,5
309. Определить растворимость хлорида серебра в воде при 50 °С, если при этой температуре ЭДС гальванического элемента Ag(т ) AgCl(т )
AgCl(aq)
AgNO3 (aq, 0.05 моль/л)
Ag(т )
равна 0.199 В. При 50 °С параметры уравнения Дебая-Хюккеля: А = 0.5373 л 1/2 моль –1/2 , В = 0.3346 л 1/2 моль –1/2 Å–1 , å(Ag + ) = 2.5Å.
Решение.

user_logo