У цьому матеріалі ви будете слідувати поетапним резолюціям та обґрунтуванням відповідей різних вправи на хімічний баланс, які охоплюють кілька тем у цій важливій галузі фізичної хімії.
1- Постійна рівноваги щодо концентрації в моль / л
Приклад: (PUC-RS) Рівновага, що бере участь у формуванні кислотних дощів, представлена рівнянням:
В однолітровій ємності змішали 6 молей діоксиду сірки та 5 молей кисню. Через деякий час система досягла рівноваги, і кількість молей триоксиду сірки було виміряно 4. Приблизне значення константи рівноваги:
а) 0,53
б) 0,66
в) 0,75
г) 1,33
д) 2,33
Правильна відповідь: Літера D
Вправа вимагає розрахувати константу рівноваги з точки зору концентрації моль / л. Для цього розрахунку ми повинні використовувати рівноважні значення для кожного учасника реакції. Вираз Kc представляє результат множення концентрацій продуктів, поділених на добуток концентрацій реагентів:
Ми повинні бути дуже обережними, щоб визначити значення кожного учасника балансу, оскільки вправа не завжди надає ці дані, як це має місце в цьому прикладі. Отже, ми повинні виконати наведені нижче дії:
Крок 1: Зберіть таблицю з відомими значеннями.
Оскільки це початок реакції, концентрація продукту буде дорівнювати нулю. Оскільки рівноважне значення в продукті завжди дорівнює сумі початку і протягом, значення під час реакції становитиме 4 моль / л.
Крок 2: Визначте значення під час реакції.
Для визначення значень реагентів під час реакції досить порівняти відоме значення продукту зі значеннями реагентів, використовуючи стехіометричне співвідношення. У нас є 4 моль / л SO3 під час реакції для пропорції 2 у вазі. Як частка ОС2 також становить 2, ми будемо мати 4 моль / л під час процесу. до О2, ми матимемо лише 2 моль / л, оскільки його стехіометричний коефіцієнт дорівнює 1.
Для остаточного складання таблиці досить відняти початкове значення на значення під час, щоб ми визначили рівноважні значення для реагентів.
Крок 3: Визначте значення Kc.
Щоб визначити значення Kc, просто використовуйте значення, знайдені в рівновазі у виразі нижче:
2- Постійна рівноваги з точки зору парціального тиску
Приклад: (SANTOS-SP) Дотримуйтесь рівняння рівноваги нижче:
При досягненні вищезазначеного балансу тиск становить 2 атм і 50% NO2 в обсязі. Значення константи рівноваги в парціальних тисках (Кр) має бути:
а) 0,2
б) 0,25
в) 1
г) 0,5
д) 0,75
Правильна відповідь: Літера С
Вправа показує, що загальний тиск у системі в рівновазі становить 2 атм і що 50% (мольна частка) NO2. Отже, спочатку ми повинні визначити парціальний тиск для кожного газу в рівновазі, помноживши загальний тиск на молярну частку:
до НІ2:
pNO2 = 0,5. 2
pNO2 = 1 атм
До N2О4: оскільки в системі є лише два гази, відсоток N2О4 це також буде 50%, що дасть загалом 100%.
pN2О4 = 0,5. 2
pN2О4 = 1 атм
Постійна рівноваги з точки зору парціальних тисків обчислюється діленням результату множення парціального тиску газоподібних продуктів на продукт тиску реагентів газоподібний. У цьому випадку вираз Kp буде таким:
3- Зсув балансу
Приклад: (PUCCAMP) Утворення сталактитів, відкладень карбонату кальцію, що існують у печерах поблизу районів, багатих вапняком, може бути представлене наступною оборотною реакцією:
Будь ласка, дотримуйтесь наступних умов:
Я Постійне випаровування води
II. Потік холодного і вологого повітря
III. Підвищення температури всередині печери
IV. Зниження температури всередині печери
Які з цих умов сприяють утворенню сталактитів?
а) I та II
б) I та III
в) II та III
г) II та IV
д) III та IV
Правильна відповідь: Літера Б
Сталактити - це структури, утворені карбонатом кальцію (CaCO3). Заява ставить під сумнів, які із зазначених умов сприяють утворенню сталактитів. Отже, це вправа про зсув рівноваги, оскільки утворення CaCO3 відбувається, коли баланс зміщується у напрямку вашого напрямку (вліво).
I- Правда, оскільки коли вона випаровується, кількість води (присутньої ліворуч від ваги) зменшується. Відповідно до принцип Ле Шательє, коли концентрація учасника зменшується, баланс завжди зміщується на їх сторону.
II - помилково, оскільки печери - це холодні та вологі місця, тому безпосередня реакція утворення сталактитів є екзотермічною. Якщо тече холодне вологе повітря, яке сприяє екзотермічному процесу та збільшує кількість води, увійшовши в печеру, реакція буде зміщена в прямому напрямку, не сприяючи формуванню сталактити.
III- Правда, оскільки печери є холодними і вологими місцями, а пряма реакція екзотермічна, якщо температура в збільшення печери, реакція буде зміщена в непрямому напрямку (ендотермічна), що сприятиме утворенню сталактити.
IV - помилково, оскільки печери є холодними та вологими місцями, а пряма реакція екзотермічна, якщо температура в зменшення печери реакція буде зміщена в прямому напрямку (екзотермічна), що не сприятиме утворенню сталактити.
Дивіться також:Хімічний баланс у печерах
4- Постійна іонізації
Приклад: (UECE) Концентрація [H+] розчину 6 × 10-7 моль / літр кислоти Н2S, з константою іонізації Ki 10-7, це те саме, що:
а) 5 × 10-7 моль / літр
б) 6 × 10-7 моль / літр
в) 3 × 10-6 моль / літр
г) 2 × 10-7 моль / літр
Правильна відповідь: Літера D
Оскільки у нас є лише одна кислота або одна основа, це вправа про константа іонізації (Кі). Отже, для вирішення такого роду питань ми повинні знати концентрації іонів та електроліту (кислоти або основи).
Щоб розпочати розв’язування вправи на константі іонізації, ми повинні використати рівняння кислотної іонізації (у випадку вправи H2S) або основи.
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Відповідно до складеного рівняння концентрація H+ це те саме, що HS- в рівновазі завдяки стехіометричній пропорції. Оскільки ми не знаємо цих значень, ми будемо використовувати х для обох концентрацій.
Примітка: ми можемо використовувати х для обох концентрацій, оскільки ми маємо справу з продуктом.
Крок 1: Складання виразу Кі.
Складання виразу константи рівноважної іонізації дотримується того самого принципу константи з точки зору концентрації в моль / л.
Крок 2: Використовуйте значення, надані вправою, у зібраному виразі Ki.
Крок 3: Обчисліть значення дельти.
Крок 4: Обчисліть можливе значення x для знайденої дельти.
Для x1
Примітка: концентрація не може бути негативною. Отже, це значення не є дійсним.
Для x2
5- Закон розведення Оствальда
Приклад: (ITA) У 0,100 моль / л водного розчину монокарбонової кислоти при 25 ° C, кислота дисоціює на 3,7% після досягнення рівноваги. Перевірте параметр, який містить правильне значення константи дисоціації цієї кислоти при цій температурі.
а) 1.4
б) 1,4 × 10-3
в) 1,4 × 10-4
г) 3,7 × 10-2
д) 3,7 × 10-4
Правильна відповідь: Літера С
Наскрізь Закон Оствальда про розведення, ми обчислюємо константу іонізації (Ki) сильного електроліту (α більше 5%) за формулою:
Для розрахунку константи іонізації слабкого електроліту (α менше 5%) використовуємо таку формулу:
Вправу щодо закону розведення Оствальда легко розпізнати, оскільки вона представляє концентрацію в моль / л (у цьому випадку 0,100 моль / л) одного електроліту (монокарбонової кислоти), відсоток дисоціації (α = 3,7%) або константа дисоціації або іонізації (Кі).
Оскільки кислота слабка, то:
6- Хімічний баланс, що включає рН та рОН
Приклад: (PUC-MG) У трьох контейнерах X, Y та Z містяться невідомі основні розчини з концентрацією 0,1 моль / л. Вимірюючи рН трьох розчинів універсальним індикаторним папером, отримували, відповідно, такі значення: рН = 8, рН = 10 та рН = 13. Позначте твердження CORRECT:
а) Концентрація ОН- основи Z дорівнює 10-13 моль / л.
б) Kb від основи X більше, ніж Kb від основи Y.
в) Основа Y проводить електричний струм краще, ніж основа Z.
г) Основа Х повністю іонізована.
д) У пляшці Z міститься міцна основа.
Правильна відповідь: Літера e
Щоб розпочати вирішення цієї вправи, необхідно пам’ятати кілька важливих моментів:
Спочатку: pH + pOH = 14
По-друге: чим вищий рН щодо значення 7, тим більш основним буде розчин. Чим основніший розчин, тим більша концентрація аніонів гідроксиду [OH-].
По-третє: [ОН-] = 10-pOH
Кімната: чим менше pOH, тим більше Kb, тобто тим більше буде іонізована або дисоційована основа.
Отже, виходячи з цих знань, просто виконайте крок за кроком нижче, щоб вирішити проблему:
Крок 1: Визначте рН кожного розчину.
Для рішення X:
pH + pOH = 14
8 + pOH = 14
pOH = 14 - 8
pOH = 6
Для розчину Y:
pH + pOH = 14
10+ pOH = 14
pOH = 14 - 10
pOH = 4
Для розчину Z:
pH + pOH = 14
13 + pOH = 14
pOH = 14-13
pOH = 1
Крок 2: Щоб оцінити альтернативу А, ми повинні визначити концентрацію гідроксиду для розчину Z.
[о-] = 10-pOH
[о-] = 10-1 моль / л,
Незабаром, альтернатива А хибна.
Крок 3: Порівняйте основу X Kb з основою Y.
Основа X Kb менша за основу Y Kb, оскільки її pOH більша. Незабаром, альтернатива В хибна.
Крок 4: Асоціювати pOH із силою та дисоціацією.
Провідність електричного струму найкраще відбувається в розчинах, що мають сильний електроліт з вищим pOH. База Y не проводить електричний струм краще за основу Z, оскільки її рОН нижча, тому виділяється менше іонів. Отже, альтернатива С хибна.
Крок 5: Співвідношення pOH з дисоціацією.
Чим менший РОН, тим більше дисоціює основа. Оскільки розчин з найбільшим вмістом РОН знаходиться в контейнері X, він містить найменш дисоційований розчин. Тому альтернатива D хибна.
Дивіться також: РН ротової порожнини та карієсу зубів
7- Буферний розчин
Приклад: (UFES) РН крові людини підтримується у вузьких межах (7,35 - 7,45) різними буферними системами. Вкажіть єдину альтернативу, яка може представляти одну з цих буферних систем:
а) СН3COOH / NaCl
б) HCl / NaCl
в) Н3ПИЛ4 / NaNO3
г) KOH / KCl
д) Н2CO3 / NaHCO3
Відповідь на це питання - альтернатива Е, оскільки це вправа в буферний розчин або буферна система. Цей розчин відноситься до хімічного балансу, утвореного сумішшю двох розчинів: кислоти (при фізичному навантаженні H2CO3) або слабкої основи та солі, яка має однаковий кислотний компонент (при фізичному навантаженні NaHCO3) або основи.
а- помилково, оскільки це суміш, утворена слабкою кислотою та сіллю, яка не має кислотного компонента.
b- Помилковий, оскільки це суміш, утворена сильною кислотою, оскільки HCl є однією з трьох сильних гідрацидів (іншими є HBr та HI).
в- помилково, оскільки це суміш, утворена помірною кислотою та сіллю, яка не має кислотного компонента.
d- помилково, оскільки це суміш, утворена міцною основою (вона має елемент сімейства лужних металів).
Дивіться також: Буферний розчин в крові людини
Мені Діого Лопес Діас
