BÀI TẬP HOÁ PHÂN TÍCH –HOÁ LÍ Câu 1: Điện Hóa Các cụm kim loại có kích thước nano có những tính chất rất khác nhau so với các vật liệu dạng kết khối bình thường.. Tính thế điện cực chuẩn
Trang 1BÀI TẬP HOÁ PHÂN TÍCH –HOÁ LÍ
Câu 1: Điện Hóa
Các cụm kim loại có kích thước nano có những tính chất rất khác nhau so với các vật liệu dạng kết khối bình thường Để khảo sát tính chất điện hóa của các cụm nano bạc người ta khảo sát các pin điện hóa sau đây:
Pin1: Ag(r) / AgCl (bão hòa) // Ag+ 0.01M // Ag(r)
Pin2: Pt / Agn (cụm nano gắn) / Ag+ aM // AgCl (bão hòa) / Ag(r)
E1 = 0,17V, EoAg+/Ag =0,8V
1.1
Viết các nữa phản ứng của Pin1:
Catot:
Anot:
Tính tích số tan của AgCl
1.2
Tình thế điện cực chuẩn của Ag5 biết E2 = 1,030V , a = 0,01, T=298oK
Trang 2Tính E2 khi tăng nhiệt độ lên 50C, 100 C
Phản ứng pin 2 là phản ứng: □Thu Nhiệt □Tỏa Nhiệt
1.3
Tính thế điện cực chuẩn của Ag10 khi từ thực nghiệm ta thu được các kết quả sau:
Nhiệt độ (oK) thực hiện phản ứng là :
Trang 31.4
Giải thích tại sao có sự thay đổi thế chuẩn đối với các cụm nano của bạc khi kích thước các tiểu phân dao động từ các cụm nhỏ đến lớn
Câu 2: Axit-Bazo
2.1
Trộn dung dịch H3PO4 với dung dịch HCl 0.2M với tỉ lệ thể tích 1:1 thì thu được dung dịch A có pH=1,5
H3PO4 có: pKa1=2.15 ; pKa2=7,21; pKa3=12,32
Ag3PO4 có: pKsp=35,42
AgCl có: pKsp=9,75
AgOH có: pKsp=7,7
2.1.1
Tính nồng độ ban đầu của dung dịch H3PO4
Trang 42.1.2
Cho AgNO3 vào dung dịch A (coi như thể tích dung dịch không thay đổi) thì có kết tũa nào tạo thành Biết nồng độ lúc cân bằng của ion NO3- là 0,2M
Kết tũa xuất hiện là:
Trang 52.2
Khả năng nhận ion H+ của nước được gọi là tính kiềm Tính kiềm rất quan trọng đối với việc xử lý nước, tính chất hoá học và sinh học của nước Nói chung, các thành phần chủ yếu ảnh hưởng đến tính kiềm của nước là HCO3-, CO32- và OH- Ở gía trị pH dưới 7 thì H+ trong nước làm giảm tính kiềm của nước Chính vì vậy, phương trình nêu độ kiềm của nước khi có mặt các ion HCO3-, CO32- và OH- có thể được biểu diễn bởi:
độ kiềm = [HCO3-] + 2[CO32- ] + [OH-] - [H+]
Các cân bằng và hằng số cân bằng (ở 298K) được cho sau đây:
CO2 + H2O ⇌ H2CO3 K(H2CO3) = 2,00.10-3
H2CO3 ⇌ HCO3- + H+ Ka1 = 2,23.10-4
HCO3- ⇌ CO32- + H+ Ka2 = 4,69.10-11
CaCO3 ⇌ Ca2+ + CO32- Ksp = 4,50.10-9
2.2.1
Nước tự nhiên (nước sông hay hồ) luôn chứa CO2 hoà tan Tỉ lệ [H2CO3] : [HCO3-] : [CO32-] = a : 1,00 : b Xác định a, b trong nước có nồng độ [H+] = 1,00.10-7M
Trang 62.2.2
Khí CO2 trong khí quyển có thể liên quan tới tính kiềm của nước do nó nằm cân bằng với hàm lượng CO2 tan trong nước Tính nồng độ của CO2 (mol/L) tròn nước tinh khiết nằm cân bằng với không khí không bị ô nhiễm ở áp suất 1,01.105Pa và 298K chứa 0,0360% (về số mol) CO2 Giả sử áp suất tiêu chuẩn là 1,01.105Pa
Trang 7
2.2.3
Độ tan của CO2 trong nước có thể được định nghĩa bằng biểu thức S=[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3-] + [CO32-] Độ tan của khí CO2 trong nước nằm cân
bằng với không khí không bị ô nhiễm ở 298K và 1,01.105Pa luôn khác với độ kiềm
Tính độ tan của CO2(k) tring nước tinh khiết (mol/L) Bỏ qua sự phân li của nước
Trang 82.2.4
Ở 298K, 1,01.105Pa thì khí không ô nhiễm sẽ nằm cân bằng với nước thiên nhiên chứa CaCO3 hoà tan Cân bằng sau đây có thể tồn tại:
CaCO3(r) + CO2(aq) + H2O ⇌ Ca2+ + 2HCO3-
Tính hằng số cân bằng của phản ứng trên
2.2.5
Tính nồng độ Ca2+ (mg/L) trong CaCO3 hoà tan trong nước nằm cân bằng với CO2 trong khí quyển
Trang 9Câu 3: Nhiệt Động Học Hóa Học
Để nghiên cứu sự phân ly của I2 ở nhiệt độ cao ta có cân bằng sau:
I2(k) ↔ 2I(k)
Bảng dữ liệu sau cho tao biết áp suất ban đầu của I2(k) và áp suất tổng của các khí tại hai nhiệt độ khác nhau
3.1
Tính ∆Ho, ∆So, ∆Go tại 1100oK ( giả sử ∆Ho, ∆So không thay đổi trong khoảng nhiệt
độ từ 1070 đến 1200oK
3.2
Ở toC và 1atm, cân bằng 1 có Kp=4,9.10-3 Tính độ phân ly của I2 ở điều kiện này Cho biết Kp tại nhiệt độ này sẽ thay đổi thế nào khi cân bằng được viết dưới dạng :
Trang 10I2(k) ↔ I(k)
3.3
Tính năng lượng liên kết của I2 tại 298oK (biết ∆Ho thay đổi từ trong khoảng nhiệt độ
từ 298 đến 1070oK) Giả thuyết các khí đều là khí lí tưởng
Trang 11Câu 4: Động Học Hóa Học
4.1
2N2O5 ↔ 4NO2 + O2
Phản ứng trên tại nhiệt độ T (oK) người ta thu được các kết quả thực nghiệm như sau:
Tốc độ phân hủy
4.1.1
Viết biểu thức tốc độ phản ứng Cho biết bậc của phản ứng
4.1.2
Tính hằng số tốc độ phản ứng
Trang 124.1.3
Biết năng lượng hoạt hóa của phản ứng này là 24,74Kcal/mol và ở 25oC nồng độ N2O5
giảm đi một nữa sau 341,4 giây Hãy tính nhiệt độ T
4.2
Phản ứng chuyển hóa một loại thuốc kháng sinh trong cơ thể người có phương trình động học như sau:
= -cdt 4.2.1
Biểu diễn sự phụ thuộc của nồng tại thời điểm t của loại thuốc khoáng sinh đó theo thời gian t
Trang 134.2.2
Người ta tính được chu kì bàn hủy của loại khoáng sinh trên là 16503,5043s Việc điều trị loại khoáng sinh trên chỉ có hiệu quả nếu hàm lượng kháng sinh luôn luôn lớn hơn 2mg trên 1kg trong lượng cơ thể Một bệnh nhân nặng 58kg uống mỗi lần một viên thuốc chứa 300mg kháng sinh đó Tính khoảng thời gian giữa lần thứ 2 và lần thứ
3 uống loại thuốc khoáng sinh đó có hiệu quả cao nhất