28; O
5;
вычислите: 1) объемные доли компонентов; 2) парциальные давления компонентов; 3) объем 1 кг смеси.
Общее давление равно 1,013 · 105 Па. Температура 373 К.
(Ответ: Cl
(74 об.%, p = 0,750·105 Па); Br2 (13,7 об.%, p = 0,139 105 Па); O2 ( 12,2 об.%, p =0,124 ·105 Па.)
Часть 2. Практическая работа
ЗАДАНИЕ 1
Предельно допустимые концентрации (ПДК) некоторых вредных веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов, установленные в Российской Федерации (МР – максимальная разовая, СС – среднесуточная; класс опасности – чрезвычайно опасный – 1, малоопасный – 4):
1. Запишите молекулярные формулы представленных химических соединений. Рассчитайте их молярные массы.
2. Укажите химическую природу веществ: органические/неорганические
3. Составьте графические формулы представленных соединений
4. Ответьте на вопросы, представив расчеты:
А) Какая допустимая максимальная разовая концентрация хлороформа будет создания в помещении, где проводится введение лабораторных животных в наркоз, если учесть, что объем лаборатории 55 м
Б) Какая допустимая среднесуточная концентрация угарного газа может присутствовать в гаражном боксе, где находится автомобиль, если учесть, что объем бокса 40 м
5. Предложите методы идентификации и количественного определения в воздухе аммиака, уксусной кислоты и свинца.
ЗАДАНИЕ 2
Растворимость газов в воде
Растворение в жидкостях даже достаточно больших объёмов газов не приводит к существенному росту объёма раствора по сравнению с объёмом взятого растворителя и при решении задач можно с хорошей точностью принять, что объём раствора равен объёму растворителя. Кроме того, говоря о растворимости газов в воде и других жидкостях, нужно помнить, что это характеристика насыщенного раствора данного газа и она зависит от его химической природы, температуры и парциального давления над раствором. При повышении температуры жидкости растворимость газов в ней падает, поэтому, например, удаление газов из воды достигается её кипячением. С другой стороны, рост парциального давления приводит к увеличению растворимости.
Химическая природа газа проявляется в том, что одни имеют аномально большую растворимость в воде, например, аммиак, галогенводороды, а другие образуют очень разбавленные растворы. К последним относятся газы, которые химически не взаимодействуют с водой – водород, азот, кислород, инертные газы, угарный и углекислый газы, газообразные углеводороды и др. Их растворимость при постоянной температуре описывается законом Генри:
p = K
· x,
где p – парциальное давление растворенного компонента над раствором, x – его мольная доля в насыщенном растворе, K
– константа Генри, имеющая размерность давления – Па, атм или мм рт.ст.
При расчете растворимости газов в воде закон Генри представляют в более удобном виде:
c = K
* · p, где c – молярная концентрация газа в насыщенном растворе (моль/дм
), p – парциальное давление газа над раствором, K
* – константа Генри, имеющая размерность моль / (дм
·давление).
Проведем пересчет констант Генри K
, Па (из справочника) в K
*, моль / (дм
·атм). Поскольку 1 атм = 101325 Па, то пересчет K
, атм = K
, Па / 101325
Данные таблицы соответствуют температуре 298 К = 25 °С:
Задание: рассчитайте растворимость указанных компонентов воздуха в воде при 25 °С
Пример:
c = K
* · p
с(О
) = 1,28·10
· 1 · 0,2095 = 2,682·10
моль/дм
= 6,55 мл/дм
Расчет для азота – N
:_____________________________________
Расчет для угарного газа – CO_____________________________________
Часть 3. Домашнеее задание
1. Сформулируйте определения понятий валентность, химическая связь, степень окисления. В чем разница между ними?
2. Назовите основные положения теории химического строения Бутлерова.
3. Что такое ионная связь? Почему её называют научной абстракцией?
4. Какая связь называется ковалентной? В чём разница между ковалентной полярной и неполярной связью? Что такое диполь?
5. Объясните чем ?-связь отличается от ?-связи. Какие существуют механизмы образования общей электронной пары?
6. Какая связь называется металлической? Что у неё общего и различного с ковалентной связью?
7. Что называют силами Ван-дер-Ваальса? Какую связь называют водородной? В каких веществах она встречается?
8. Минерал альбит (натриевый полевой шпат) содержит по массе 32,1 % Si; 48,8 % О; остальное Al и Na. Определите формулу минерала и запишите ее через формулы составляющих его оксидов (при решении использовать условие электронейтральности).
9. Минерал берилл содержит по массе 31,285 % Si; 53,631 % О, а также Аl и Ве. Определите формулу минерала и запишите ее через формулы составляющих его оксидов (при решении использовать условие электронейтральности).
10. Вычислите объём аммиака (н.у.), необходимого для полной нейтрализации соляной кислоты массой 146 г и массовой долей HCl 10%.
11. Вычислите массу раствора азотной кислоты с массовой долей 15%, необходимой для полной нейтрализации раствора, содержащего 3,7 г гидроксида кальция.
12. В результате взаимодействия растворов нитрата серебра и хлорида калия, взятого в избытке, выпал осадок массой 2,87 г. Вычислите массу исходного раствора нитрата серебра с массовой долей 17%, взятого для реакции.
13. Вычислите объём углекислого газа, который был поглощён 740 г
0,2%-ного раствора гидроксида кальция, если после окончания реакции был получен прозрачный раствор гидрокарбоната кальция (Ca(HCO
)
