1. Чтобы решить эту задачу, нам нужно знать формулу, связывающую ионную силу и изотонический коэффициент. Формула выглядит следующим образом:
i = 1 + α(n-1)
где:
- i - изотонический коэффициент раствора
- α - степень электролитической диссоциации (искомое значение)
- n - количество ионов, на которые распадается молекула вещества
В данном случае, нNaClO распадается на ионы Na+ и ClO-. Таким образом, n = 2.
Подставив известные значения в формулу, получим:
1,2 = 1 + α(2-1)
1,2 = 1 + α
1,2 - 1 = α
α = 0,2
Таким образом, степень электролитической диссоциации NClO равна 0,2.
2. Для определения температуры кипения водного раствора, мы можем использовать формулу Рауля:
ΔT = K_e * m * i
где:
- ΔT - изменение температуры (искомое значение)
- K_e - эбуллиоскопическая константа для воды (1,86)
- m - молярная масса растворенного вещества (Na2CO3), которая равна 105,99 г/моль
- i - ионная сила раствора (значение равно 1,0)
Сначала найдем количество молей Na2CO3 в растворе:
m = масса / молярная масса
m = 10,6 г / 105,99 г/моль = 0,1 моль
Затем посчитаем изменение температуры:
ΔT = 1,86 * 0,1 моль * 1,0
ΔT = 0,186 °C
Таким образом, температура кипения водного раствора повысится на 0,186 °C.
Для определения константы равновесия при 800 К для данной реакции, мы можем использовать уравнение Гиббса-Гельмгольца, которое связывает константу равновесия (K) с тепловым эффектом (ΔH) и температурой (T):
ln K = -ΔH / (R*T) (1)
где ln обозначает натуральный логарифм, ΔH - тепловой эффект реакции, R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль*К), T - температура в Кельвинах.
В данной задаче нам уже известно значение K при 298 К (Kр = 4,13 * 10^-10) и тепловой эффект (ΔH = -103,7 кДж/моль). Мы должны использовать это информацию, чтобы найти значение ln K при 800 К и затем рассчитать K.
Шаг 1: Переводим тепловой эффект из кДж/моль в Дж/моль
Тепловой эффект (-103,7 кДж/моль) необходимо перевести в Дж/моль, умножив его на 1000:
ΔH = -103,7 * 1000 = -103700 Дж/моль
Шаг 2: Подставляем значения в уравнение (1) и рассчитываем ln K
ln K = (-103700 Дж/моль) / (8,314 Дж/моль*К * 800 К) = -156,4
Шаг 3: Находим значение K
Чтобы найти значение K, необходимо экспоненцировать ln K, используя обратную функцию натурального логарифма (exp):
K = exp(-156,4) = 2,57 * 10^-68
Таким образом, константа равновесия для данной реакции при 800 К равна примерно 2,57 * 10^-68.
Обоснование:
Используя уравнение Гиббса-Гельмгольца, мы можем определить значение константы равновесия при заданной температуре, имея значение Кр и тепловой эффект при другой температуре. Это связано с тем, что значение Кр меняется в зависимости от температуры и теплового эффекта реакции. Применяя уравнение (1), мы можем рассчитать значение ln K при новой температуре и затем экспоненцировать его, чтобы определить точное значение К.
i = 1 + α(n-1)
где:
- i - изотонический коэффициент раствора
- α - степень электролитической диссоциации (искомое значение)
- n - количество ионов, на которые распадается молекула вещества
В данном случае, нNaClO распадается на ионы Na+ и ClO-. Таким образом, n = 2.
Подставив известные значения в формулу, получим:
1,2 = 1 + α(2-1)
1,2 = 1 + α
1,2 - 1 = α
α = 0,2
Таким образом, степень электролитической диссоциации NClO равна 0,2.
2. Для определения температуры кипения водного раствора, мы можем использовать формулу Рауля:
ΔT = K_e * m * i
где:
- ΔT - изменение температуры (искомое значение)
- K_e - эбуллиоскопическая константа для воды (1,86)
- m - молярная масса растворенного вещества (Na2CO3), которая равна 105,99 г/моль
- i - ионная сила раствора (значение равно 1,0)
Сначала найдем количество молей Na2CO3 в растворе:
m = масса / молярная масса
m = 10,6 г / 105,99 г/моль = 0,1 моль
Затем посчитаем изменение температуры:
ΔT = 1,86 * 0,1 моль * 1,0
ΔT = 0,186 °C
Таким образом, температура кипения водного раствора повысится на 0,186 °C.