Смещение равновесия при гидролизе

Степень гидролиза зависит от ряда факторов:

1. Природа соли проявляется в величине константы гидролиза.

2. Зависимость от концентрации выражается в том, что с понижением концентрации соли (разбавлением раствора) гидролиз увеличивается в соответствии с принципом Ле-Шателье.

3. Все реакции гидролиза - эндотермические, т.е. протекают с поглощением теплоты (поскольку обратны реакциям нейтрализации). В соответствии с принципом Ле-Шателье с повышением температуры степень гидролиза увеличивается.

Пример 4.1. 11,2 литров газообразного H₂S (н.у.) растворили в 1 литре воды. Плотность полученного раствора равна 1,01 г/см³. Определить С(H₂S), С_эк(H₂S), С_m(H₂S), Х(H₂S), w(H₂S).

Решение.

1.n(H₂S) = V(H₂S)/V⁰_M (H₂S) = 11,2 /22,4 = 0,5 моль.

2. n_эк(H₂S) = n(H₂S) •Z(H₂S) = 0,5•2 = 1 моль-экв.

3. m(H₂S) = n(H₂S) •M(H₂S) = 0,5•34 = 17 г.

4. m(H₂О) = V(H₂О)•ρ(H₂О) = 1000•1 = 1000 г.

5. n(H₂О) = m(H₂О)/M(H₂О) = 1000/18 = 55,6 моль.

6. m(р–ра) = m(H₂О) + m(H₂S) = 1000 + 17 = 1017 г.

7. V(р–ра) = m(р–ра)/ρ(р–ра) = 1017/1,01 ≈ 1000 мл ≈ 1 л.

8. С(H₂S) = n(H₂S)/ V(р–ра) = 0,5/1 = 0,5 моль/л.

9. С_эк(H₂S) = n_эк(H₂S)/ V(р–ра) = 1/1 = 1 моль-экв/л.

10. С_m(H₂S) = n(H₂S)/ m(H₂О) = 0,5/1 =0,5 моль/кг.

11. Х(H₂S) = n(H₂S)/(n(H₂S) + n(H₂О)) = 0,5/(0,5 + 55,6) = 0,009.

12. w(H₂S) = m(H₂S)/ m(р–ра) = 17/1017 = 0,017.

Пример 4.2. Давление пара эфира при 20 ⁰С равно 442,4 мм.рт.ст. Понижение давления пара 3% раствора анилина C₆H₅NH₂ (В) в эфире равно 10,6 мм.рт.ст. Вычислите молярную массу эфира.

Решение.

1. Пусть m_р-ра = 100 г. Тогда m(B) = ω(B)·m_р-ра = 0,03·100 = 3 г.

2. m(эфира) = m_р-ра – m(B) = 100 – 3 = 97 г.

3. n(В) = m(В)/M(В) = 3/93 = 0,032 моль.

4. n(эфира) = m(эфира)/M(эфира) = 97/М(эфира) моль

5.

6. Cогласно 1‑му закона Рауля:

Решая это уравнение находим, что М(эфира) = 75 г/моль.

Пример 4.3. Определить молярную массу фенола, если при растворении 2,626 г фенола в 100 г этилового спирта температура кипения спирта повысилась на 0,324 градуса. Е(спирта) = 1,16.

Решение.

1. Из 2-го закона Рауля следует:

= 94 г/моль.

Пример 4.4. Экспериментально найдено, что осмотическое давление 0,1 М раствора KCl при 20 ⁰С составляет 467,7 кПа. Вычислить степень диссоциации KCl в растворе?

Решение.

1. Р_осм(В – неэлектролит) = С(В)RT = 0,1^.8314^.293 = 243600 Па.

2. i = Р_осм(KCl)/Р_осм(B)= 467,7/243,6 =1,92

3. (92%).

Пример 4.5. Вычислить степень диссоциации и концентрацию ионов водорода в 0,2 М растворе муравьиной кислоты, если К_дисс= 2,1^.10^{– 4}.

Решение.

1. По закону разбавления Оствальда:

α ≈ .

2. [Н⁺] = α^.C(В) = 3,24^.10^–2.0,2 = 6,4^.10^–3 моль/л.

Пример 4.6. Определить рН 0,008% водного раствора Ва(ОН)₂. Плотность раствора равна 1,03 г/см³. Степень диссоциации

a = 0,9.

Решение.

1. Пусть V(р–ра) = 1 литр, тогда m(р–ра) = V(р–ра)·ρ(р–ра) = 1000·1,03 = 1030 г.

2. m(B) = ω(B)·m(р–ра) = 8·10^–5·1030 = 0,0824 г.

3. С(В) = n(В)/V(р–ра) = m(В)/M(В)·V = 0,082^./171^.1 = 4,8^.10^–4 моль/л.

4. [ОН^–] = 2^.a^.С(В) = 2^.0,9^.4,8^.10^–4 = 0,00086.

5. рОН = –lg[ОН^–] = –lg0,00086 ≈ 3;

6. рН = 14 – рОН = 11.

Пример 4.7. рН 0,01 н раствора слабой одноосновной кислоты равен 4. Чему равна К_дисс кислоты.

Решение.

1. рН = 4, тогда [Н⁺] = 10^–4 моль/л.

2. Так как кислота слабая, то [НА] ≈ С₀(НА) = С_эк(НА) = 0,01 моль/л.

3. Одноосновная кислота диссоциирует по уравнению:

НА = Н⁺ + А^–, значит [Н⁺] = [А^–] = 10^–4 моль/л.

4.