Embed Size (px)
Citation preview
2012/2013 tavaszi félév 11. óra Oldatok vezetőképessége
Vezetőképesség, elektromos ellenállás, fajlagos mennyiségek, cellaállandó
Erős elektrolitok fajlagos ellenállása és vezetőképessége
Komplexképződési egyensúlyok
Komplexstabilitási állandók
Gyakorlás a 2. zh-ra
Benkő Zoltán jegyzet: 9. fejezet
Eredeti Veszprémi T. (digitálisan Csonka G) jegyzet: X. és XI. fejezet
1 http://www.ch.bme.hu/oktatas/ejegyzet (Kémiai alapok) és http://web.inc.bme.hu/fpf Oláh Julianna ©
Gyakorlat anyaga: www.inc.bme.hu itt az Oktatás fülön belül az Egyéb kategóriában a Kémiai számítások keresztféléveseknek - 2013 tavasz menüt kell
választani!
Fontosabb tudnivalók – Elektrolitok vezetése
http://www.ch.bme.hu/oktatas/ejegyzet (Kémiai alapok) és http://web.inc.bme.hu/fpf 2 Oláh Julianna ©
• Ohm törvénye: az áramerősség (I) és a fogyasztó sarkai között mérhető feszültség között egyenes arányosság áll fenn. A feszültség és az áramerősség hányadosa állandó, melyet elektromos ellenállásnak (R) nevezzük.
• Elektromos vezetés: az áramerősség és a feszültség hányadosa, az elektromos ellenállás reciproka.
• Fajlagos ellenállás: egységnyi hosszúságú és egységnyi keresztmetszetű (A) homogén anyag ellenállása: )
• Fajlagos vezetés: a fajlagos ellenállás reciproka.
• Független ionvándorlás törvénye(l jele lehet l vagy u is):
)(
1
)(
)()(
RVU
AISG
)(
)()(
AI
VUR
)(
)(*
2
cml
cmAR
1
cm
S
iii cz l
Ebben az esetben ci-t mol/cm3-ben kell megadni (elosztani mol/dm3-t 1000-rel!!!)
Oláh Julianna © http://www.ch.bme.hu/oktatas/ejegyzet
(Kémiai alapok) és http://web.inc.bme.hu/fpf
3
9.43. példa: (Benkő-jegyzet) Egy edénybe híg kénsavoldatot töltünk, és az oldatba egymástól 2,50 cm távolságban két rozsdamentes acélelektródot helyezünk, melynek mérete 15,0 mm * 20,0 mm. Az oldat ellenállása 125 . Mkkora az oldat vezetése, fajlagos ellenállása és fajlagos vezetése?
pH=-log[H3O+ ]
pOH+pH=14
[H3O+ ]=10-pH
Mólok száma: n=m/Mw
Molaritás: C=n/V
Tömeg%=mkomponens/mösszes*100
Móltört: x=nkomponens/nösszes
Sűrűség: =m/V
U=R*I
Fajlagos vezetés:
Fajlagos ellenállás:
iii cz l
1
cm
S
)(
)(*
2
cml
cmAR
Oláh Julianna © http://www.ch.bme.hu/oktatas/ejegyzet
(Kémiai alapok) és http://web.inc.bme.hu/fpf
4
9.44. példa: (Benkő-jegyzet) Mekkora a 3,00 pH-jú HCl-oldat fajlagos vezetése? u(H+) = 349,7 S∙cm2∙mol−1, u(Cl−) = 76,32 S∙cm2∙mol−1.
pH=-log[H3O+ ]
pOH+pH=14
[H3O+ ]=10-pH
Mólok száma: n=m/Mw
Molaritás: C=n/V
Tömeg%=mkomponens/mösszes*100
Móltört: x=nkomponens/nösszes
Sűrűség: =m/V
U=R*I
Fajlagos vezetés:
Fajlagos ellenállás:
iii cz l
1
cm
S
)(
)(*
2
cml
cmAR
Oláh Julianna © http://www.ch.bme.hu/oktatas/ejegyzet
(Kémiai alapok) és http://web.inc.bme.hu/fpf
5
9.47. példa: (Benkő-jegyzet) Mekkora a 0,0500 mol/dm3 koncentrációjú ecetsavoldat fajlagos ellenállása? Ks(CH3COOH) = 1,79 ∙ 10−5, u(H+) = 349,7 S∙cm2∙mol−1, u(CH3COO−) = 41,0 S∙cm2∙mol−1.
pH=-log[H3O+ ]
pOH+pH=14
[H3O+ ]=10-pH
Mólok száma: n=m/Mw
Molaritás: C=n/V
Tömeg%=mkomponens/mösszes*100
Móltört: x=nkomponens/nösszes
Sűrűség: =m/V
U=R*I
Fajlagos vezetés:
Fajlagos ellenállás:
iii cz l
1
cm
S
)(
)(*
2
cml
cmAR
Oláh Julianna © http://www.ch.bme.hu/oktatas/ejegyzet
(Kémiai alapok) és http://web.inc.bme.hu/fpf
6
9.48. példa: (Benkő-jegyzet) A 0,100 mol/dm3 koncentrációjú ammóniaoldat fajlagos ellenállása 2327
cm? Mekkora az ammónia disszociációs állandója és az oldat pH-ja? u(NH4
+) = 73,7 Scm2∙mol−1, u(OH−) = 200,0 S∙cm2∙mol−1.
pH=-log[H3O+ ]
pOH+pH=14
[H3O+ ]=10-pH
Mólok száma: n=m/Mw
Molaritás: C=n/V
Tömeg%=mkomponens/mösszes*100
Móltört: x=nkomponens/nösszes
Sűrűség: =m/V
U=R*I
Fajlagos vezetés:
Fajlagos ellenállás:
iii cz l
1
cm
S
)(
)(*
2
cml
cmAR
Fontosabb tudnivalók – Komplex vegyületek
http://www.ch.bme.hu/oktatas/ejegyzet (Kémiai alapok) és http://web.inc.bme.hu/fpf 7 Oláh Julianna ©
• 8.6.2. fejezet a Benkő-jegyzetben és XI. fejezet Veszprémi jegyzet
• fontos egyensúlyi állandók: – K lépcsőzetes egyensúlyi állandó
– b: kumulált egyensúlyi állandó pl. a következő folyamatra:
– 4NH3 + Cu2+ [Cu(NH3)4]2+
8.68. példa: (Benkő-jegyzet) Mekkora a következő folyamatok egyensúlyi állandója? β4 = 1,00 ∙ 1015; β5 = 6,31 ∙ 1016; β6 = 6,32 ∙ 1018. [BiI4]− + I− ⇄ [BiI5]2-
[BiI5]− + I− ⇄ [BiI6]3-
Oláh Julianna © http://www.ch.bme.hu/oktatas/ejegyzet
(Kémiai alapok) és http://web.inc.bme.hu/fpf
8
Az ecetsav disszociáció állandója Ks = 1,78.10-5. Számítsuk ki a 1.5 M ecetsav oldat pH-ját!
pH=-log[H3O+ ]
pOH=-log[OH-]
pOH+pH=14
[H3O+ ]=10-pH
[OH- ]=10-pOH
Kv=[H3O+ ][OH-]=10-14
Gyenge savak:
Mólok száma: n=m/Mw
Molaritás: C=n/V
Tömeg%=mkomponens/mösszes*100
Móltört: x=nkomponens/nösszes
Sűrűség: =m/V
kezdeti
egyensúlyi
kezdeti
elbomlott][
1][
A
A
A
A
0
2
00
2
0 ccc
cKA
0*cKH A
Mekkora a 0,250 mol/dm3 koncentrációjú ammónium-klorid-oldat pH-ja? Kb(NH3) = 1,8 ∙ 10−5
Oláh Julianna © http://www.ch.bme.hu/oktatas/ejegyzet
(Kémiai alapok) és http://web.inc.bme.hu/fpf
9
Összeöntünk 100 mL 0.1M ammónium-klorid oldatot és 250 mL 0.07M ammónia oldatot. Mekkora a keletkező oldat pH-ja? Kb(NH3) = 1,8 ∙ 10−5
pH=-log[H3O+ ]
pOH+pH=14
[H3O+ ]=10-pH
Gyenge savak:
Hidrolizáló sók:
Pufferek:
Disszociáció fok:
Mólok száma: n=m/Mw
Molaritás: C=n/V
Tömeg%=mkomponens/mösszes*100
Móltört: x=nkomponens/nösszes
Sűrűség: =m/V
kezdeti
egyensúlyi
kezdeti
elbomlott][
1][
A
A
A
A
0*cKH A
vízsh KKK *
só
bb
c
cKOH
só
ssc
cKH
Oláh Julianna © http://www.ch.bme.hu/oktatas/ejegyzet
(Kémiai alapok) és http://web.inc.bme.hu/fpf
10
Feloldunk 3.00 g MgCl2-t 200 mL vízben. Mekkora lesz az oldat A: fagyáspontja? B: ozmózisnyomása 300,0 K hőmérsékleten, ha sűrűsége 1,10 g/cm3? TM = 1,86 °C∙kg/mol
0,,,, *** rfagyMirfagyM ciTcTT
0,,,, *** rforrMirforrM ciTcTT RTci
Oláh Julianna © http://www.ch.bme.hu/oktatas/ejegyzet
(Kémiai alapok) és http://web.inc.bme.hu/fpf
11
Vas(II)-hidroxid port szórunk desztillált vízbe, és megvárjuk, hogy beálljon a telítési egyensúly (az edény alján még van fel nem oldódott vegyület). A: Mekkora a Fe(OH)2 oldhatósága? B: Mekkora az oldat pH-ja? L(Fe(OH)2) = 4,87 ∙ 10−17.
C: Mekkora a Fe(OH)2 oldhatósága 0.2M NaOH oldatban?
pH=-log[H3O+ ]
pOH+pH=14
[H3O+ ]=10-pH
Mólok száma: n=m/Mw
Molaritás: C=n/V
Tömeg%=mkomp/mösszes*100
Móltört: x=nkomp/nösszes
Sűrűség: =m/V
Oláh Julianna © http://www.ch.bme.hu/oktatas/ejegyzet
(Kémiai alapok) és http://web.inc.bme.hu/fpf
12
9.7. példa: (Benkő-jegyzet) Állapítsuk meg azon platinaelektród elektródpotenciálját 25 °C-on, mely a következő összetételű elektrolitba merül: c(FeSO4)=0,400 M és c(Fe2(SO4)3)=0,500 M. ε°(Fe3+/Fe2+) = +0,781 V.
pH=-log[H3O+ ]
pOH+pH=14
[H3O+ ]=10-pH
Mólok száma: n=m/Mw
Molaritás: C=n/V
Tömeg%=mkomponens/mösszes*100
Móltört: x=nkomponens/nösszes
Sűrűség: =m/V
b
a
Red
Ox
zF
RTln0
b
a
Red
Ox
zlg
0591,00
Oláh Julianna © http://www.ch.bme.hu/oktatas/ejegyzet
(Kémiai alapok) és http://web.inc.bme.hu/fpf
13
9.36. példa: (Benkő-jegyzet) Egy durranógáz-coulombmérőn egyenáram halad át, 25,7 cm3 287 K hőmérsékletű és 101,64 kPa nyomású durranógáz fejlődik eközben. Mekkora töltésmennyiség haladt át eközben az oldaton? (Az elektrolit tenziójától eltekinthetünk, az elektrolízis hatásfoka 100%!)
pH=-log[H3O+ ]
pOH+pH=14
[H3O+ ]=10-pH
Mólok száma: n=m/Mw
Molaritás: C=n/V
Tömeg%=mkomponens/mösszes*100
Móltört: x=nkomponens/nösszes
Sűrűség: =m/V
Elektrolízis:
n=k*Q
Q= I*t
F=96485C
1 mól leválasztása: zF töltés kell
Házi feladat és gyakorlás a 2. zh-ra
• Benkő jegyzet: 9.40, 9.41, 9.45, 9.49,
Feltétlen csináljátok meg a zh témaköreihez tartozó előző féléves
órai feladatatokat, a feltett feladatokat egyéni gyakorláshoz, valamint a feltett minta zh-k
megfelelő feladatsorait!!! (senkinek nem árt meg, ha másik szak zh-sorait
is végig nézi és megcsinálja..)
Oláh Julianna © http://www.ch.bme.hu/oktatas/ejegyzet
(Kémiai alapok) és http://web.inc.bme.hu/fpf
14
