Главное, что внёс в науку С.Аррениус – это теория электролитической диссоциации и представление об энергии активации в химических реакциях. Его открытия относятся к числу таких, которые составляют базу современной химии. Выдающийся шведский учёный был известен не только как химик. С.Аррениус написал много учебников, научных и научно популярных книг и статей по различным отраслям знания: геофизике и космической физике, астрономии и биологии, физиологии, биохимии и медицине. Но путь к мировому признанию был для С.Аррениуса совсем не прост. Понадобились годы напряжённой работы, твёрдость убеждений, настойчивость в достижении цели, беспримерное трудолюбие и громадная выдержка. С.Аррениус родился 19 февраля 1859 года. Первым его учителем был студент – богослов, который своей строгостью и педантичностью вызвал у маленького ученика неприязнь к религии, сохранившуюся на всю жизнь. В гимназии С.Аррениус был одним из лучших учеников, особенно успешно занимался математикой и физикой. В 1876 году он был принят в Упсальский университет. Уже через 2 года С.Аррениус сдал экзамен на степень кандидата философии. Однако обучение в Упсальском университете не могло удовлетворить его. В 1881 году С.Аррениус приехал в Стокгольм. Там он был принят на работу в Физический институт Академии наук. В 1882 году С.Аррениус начал изучение электрической проводимости сильно разбавленных водных растворов электролитов. С.Аррениус разработал стройную теорию электролитической диссоциации. Представления о диссоциации молекул электролита были сформулированы в докторской диссертации. С.Аррениус применил в этой работе понятие “коэффициент активности электролита” как отношение фактически присутствующих в растворе ионов к количеству ионов к количеству ионов, которые могли бы существовать в растворе, если бы электролит был полностью расщеплён на простые электролитические молекулы”. В 1883 году С.Аррениус защитил эту работу и получил степень доктора философии. Теория С.Аррениуса была довольно скептически принята физиками и химиками в Упсальском университете; его диссертация не получила высшей оценки совета факультета. Это не позволяло С.Аррениусу стать доцентом университета и продолжать исследования. Чтобы реабилитировать свою работу С.Аррениус отправил свою работу крупным европейским учёным-физикам. Знаменитые физики и химики высоко отозвались о работе молодого автора. С.Аррениус был направлен в трёхлетнюю командировку для работы в лабораториях крупнейших европейских физиков и химиков. Зиму 1886 года шведский учёный пробыл в Риге, где изучал совместно с В.Оствальдом электрическую проводимость водных растворов различных веществ. Эти исследования блестяще подтвердили основные положения докторской диссертации С.Аррениуса. Таким образом, уже через два года после создания теории электролитической диссоциации её положения оказали сильное стимулирующее действие на развитие химической кинетики. Теория С.Аррениуса находила всё больше сторонников главным образом среди молодых учёных, но многие химики резко выступили против этой теории. Лишь дальнейшее развитие физики и химии показало правильность представлений С.Аррениуса. Первым научным отличием С.Аррениуса было избрание его в 1895 год почётным членом Германского электрохимического общества. Уже через год С.Аррениус становится ректором Высшей школы в Стокгольме. Научный авторитет С.Аррениуса был так велик, что много начинающих физико – химиков приезжали из других стран для работы в его лаборатории. В1901 году С.Аррениус был избран в Академию наук Швеции. С этого времени награды и почести начинают сыпаться С.Аррениуса как из рога изобилия. Он избирается почётным членом многих шведских и иностранных академий и научных обществ. В 1902-1903 гг. С.Аррениус был удостоен двух самых значительных наград в научном мире. Академия наук в Лондоне наградила его медалью Деви, а спустя год Шведская Академия наук присудила С.Аррениусу Нобелевскую премию “в признание особого значения теории электролитической диссоциации для развития химии”. В последние годы жизни С.Аррениус много времени уделял руководству различными научными обществами и Нобелевским институтом. Литературной работой учёный был вынужден заниматься лишь по ночам, что сильно отразилось на его здоровье. В конце 1925 года у С.Аррениуса произошло кровоизлияние в мозг, а 2 октября 1927 года после кратковременной болезни он скончался и был похоронен на родине – в Успале. В настоящее время изучение природы растворов успешно развивается, включая в себя наиболее важные положения как теории электролитической диссоциации, так и гидратной теории. Жизнь Сванте Аррениуса – пример для молодых людей, желающих посвятить себя науке.
1) Напишем уравнение реакции: O2+2H2=2H2O Найдем количество вещества (H2O) по формуле n=V/Vm, где Vm=22.4 литр/моль. n (H2O)=180/22.4=8 моль. По уравнению реакции n (O2)=8/2=4 моль. Найдем объем кислорода по формуле V=n*Vm. V (O2)=4*22.4=89.6 литров. 2) Относительная плотность сероводорода по воздуху будет равна частному молекулярной массы сероводорода и воздуха. Относительная плотность (H2S)=34/29=1.17. 3) Сначала найдем количество вещества фтора по формуле n=m/M. n (F2)=38/38=1 моль. Найдем объем фтора по формуле V=n*Vm, где Vm=22.4 литр/моль. V (F2)=1*22.4=22.4 литра.
1. Напишем уравнение всех реакций: Mg+2HCl=MgCl2+H2 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2 2. Найдем количество вещества водорода по формуле n=V/Vm, где Vm=22.4 литр/моль. n (H2)=5.6/22.4=0.25 моль. Сразу же найдем и массу выделившегося водорода по формуле m=M*n. m (H2)= 0.25*2=0.5 грамм. Пусть количество вещества Mg будет Х, а количество вещества алюминия Y, тогда получим следующую систему уравнений: . Зная количество вещества каждого металла, можем найти массу этих металлов: m (Mg)=2.4 грамм, а m (Al)=2.7 грамм. 3. Найдем массу раствора соляной кислоты по формуле m=p*V. m (HCl)=1.183*50.7=60 грамм. Найдем массу чистой соляной кислоты по формуле m вещества= w*m раствора/100%. m (HCl)=60*0.365=21.9 грамм. Найдем количество вещества HCl. n (HCl)=21.9/36.5=0.6 моль; HCl в избытке. Найдем количество вещества HCl, которое прореагирует с Mg и Al по уравнению реакции: n (HCl) при реакции с Mg= 0.2 моль, n (HCl) при реакции с Al=0.3 моль. n (HCl), вступившее в реакцию с NaOH=0.6-0.2-0.3=0.1 моль. Напишем данную реакцию: NaOH+HCl=NaCl+H2O. 4. Найдем количество вещества MgCl2 и AlCl3 по уравнению реакции: n (MgCl2)=0.1 моль, а n (AlCl3)= 0.1 моль. Найдем массу раствора NaOH по формуле m=p*V. m (NaOH)=78.1*1.28=100 грамм. Масса чистого NaOH находим по формуле m вещества= w*m раствора/100%. m вещества (NaOH)=100*0.26=26 грамм; n(NaOH)=0.65 моль. Найдем количество вещества, которое вступило в реакцию с HCl по уравнению реакции: n (NaOH)=n (HCl)=0.1 моль. m (NaOH)=0.1*40=4 грамма. m (NaOH), которая вступит в реакцию с MgCl2 и AlCl3= 22 грамма. Найдем количество вещества NaOH в каждой реакции с солями. n (NaOH) при реакции с MgCl2= 0.2 моль, а при реакции с AlCl3=0.3 моль. В растворе осталось еще 0.05 моль NaOH (2 грамма). 5. Найдем количество вещества осадков Al(OH)3 и Mg(OH)2 по уравнению реакции: n (Al(OH)3)=0.1 моль, а n (Mg(OH)2)=0.1 моль. Найдем массы этих осадков: m (Al(OH)3)=0.1*78=7.8 грамм, а m (Mg(OH)2)=0.1*58=5.8 грамм. 6. Масса образовавшегося раствора= m (Mg)+m (Al)+m раствора (HCl)+m раствора (NaOH)-m (H2)-m (Al(OH)3)-m (Mg(OH)2)=151.25 грамм. В растворе осталось: 2 грамма (NaOH) и NaCl. Найдем массу NaCl в реакции с осадками и NaOH с HCl. m (NaCl) при реакции с образованием Al(OH)3=17.55 грамм, при реакции с образованием Mg(OH)2=11.7 грамм, при реакции NaOH с HCl=5.85 грамм. m общая (NaCl)=5.85+11.7+17.55=35.1 грамм. Найдем массовую долю оставшихся веществ по формуле w=m вещества*100%/m раствора.w (NaOH)=2*100/151.25=1.32%, а w (NaCl)=35.1*100/151.25=23.2%. ответ: 1.32%, 23.2%.