BÀI KIỂN TRA MÔN HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG, LỚP CÔNG TRÌNH

• Dòng điện được sinh ra có chiều từ C đến Fe như vậy theo thời gian cọc thép tiếp tục bị ăn mòn..  tùy theo môi trường đất mà cọc thép bị ăn mòn nhanh hay chậm..  Đất thông khí tốt th

BÀI KIỂM TRA

MÔN: ĐẠI CƯƠNG HÓA HỌC

HỌ VÀ TÊN: LÊ NGỌC ANH, MSV: 1100234

LỚP: CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG THÀNH PHỐ

Đề bài:

CHƯƠNG I Bài 1: Cho phản ứng:

2Al r +Fe O r →2Fe r +Al O

a, tính

0

298,PU

H

∆

biết rằng ở 25

o C

và 1atm cứ khử được 47,87g

2 3

Fe O

thì tỏa ra 253,132kJ

b) tính

2 3( )r

Al O

của

2 3( )r

Fe O

biết của

2 3( )r

Al O

= -1669,79kJ/mol

Bài làm a) khử 47,87g

2 3( )r

Fe O

phản ứng tỏa nhiệt 253,13 (kj) vậy khử 160g

2 3( )r

Fe O

phản ứng tỏa ra X (kj)

⇒ 298,

160 253,132

846, 065 47,87

o

pu X ×

(kj/mol) b) áp dụng hệ quả 2 định luật Hess:

∆Η =∑∆Η −∑∆Η

0

298,o (2 298, ,o ( ) 298, ,o ( )) ( 298, ,o ( ) 298, , ( ))

S s Fe r S Al O r s Al r s Fe O r

Thay số ta có:

2 3

0

298, , ( )

− = 〈 × + − 〉 − 〈 × + ∆Η 〉

⇒ 2 3

0

298, ,s Fe O r( )

∆Η

= -823,725 (kj/mol)

Bài 14: trộn

a

n

mol khí A với

b n

mol khí B có nhiệt độ và áp suất ban đầu bằng nhau ( trộn bằng cách nối hai bình khí với nhau bằng một ống có thể tích không đáng kể): A, B là khí lý tưởng ( trong quá trình trộn giữ cho T không đổi)

a) tính biến thiên entanpi tự do trong quá trình trộn

b) áp dụng với A là

2

Η

, B là

2

N

với

A V

=

b n

=1 (mol), và T= 300

o K

bài làm a) áp dụng công thức: ∆ = ∆ − × ∆ G H T S

do A, B là hai khí lý tưởng nên sẽ không xảy ra phản ứng hóa học , cũng như tương tác giữa chúng Ở nhiệt độ không đổi thì: ∆Η =0⇒ ∆ = − × ∆G T S

(1) khi trộn lẫn hai khí với nhau , chỉ xảy ra quá trình khuếch tán: là quá trình giãn nở đẳng nhiệt

a

n

mol khí A từ thể tích

A V

đến thể tích

A B

V + V

có:

A a

A

V V

S n R

V

+

∆ =

Tương tự khí A ta có hàm của khí B là:

B b

B

V V

S n R

V

+

∆ =

Do hàm entropi là hàm trạng thái có tính chất cộng tính nên ta có:

A B

∆ = ∆ + ∆

Hay

(2) , với

a A

n RT V

P

=

,

b B

n RT V

P

=

Thay vào (2) ta có:

(3)

Thay (3) vào (1) ta có:

(4) b) Thay số T= 300

OK

,

1

a b

n = n =

(mol), R= 8,314 vào (4) vậy ta có:

3457,695

∆ = −

CHƯƠNG II Bài 1: cho phản ứng đơn giản: A B+ →C

, có hằng số cân bằng k=

4

6,5 10 × − M s− −1 1

Nồng độ ban đầu của chất A là 0,2M, của chất B là 0,4M Tính vận tốc ban đầu của phản ứng

Bài làm

Ta có phương trình phản ứng: A B+ →C

, với các dữ liệu đề cho:

4 1 1

0, 2 ; 0, 4

6,5.10

k M s− −

=

Bậc của phản ứng A và B bằng 1, Nên ta áp dụng công thức:

.A B

V = k C C

, để tính vận tốc của phản ứng

Vậy ta có:

V =k C C = × − × × = × − Ms−

Bài 2: trộn 12 mol khí A với 8 mol khí B trong bình kính dung tích 2 lít phản ứng xảy ra theo phương trình sau: 2A B+ →2C

, hằng số vận tốc của phản ứng trên ở nhiệt đô đó cho là

2,5 M− min−

và phản ứng là phản ứng đơn giản

a) Tính vận tốc ban đầu của phản ứng

b) Tính vận tốc của chất A mất đi 20% lượng ban đầu

Bài làm

a) Theo bài ra thì:

C = = M C = = M

Ta có phương trình phản ứng: 2A B+ →2C

Vì phản ứng là phản ứng đơn giản nên ta có bậc phản ứng của A là 2, của B là 1 Vậy vận tốc ban đầu của phản ứng là:

A B

V =kC C = × × = M −

b) Lúc chất A mất đi 20% so với ban đầu, tức là khi nồng độ chất A phản ứng:

0, 2 CA = 0, 2.6 1, 2 = M

Ban đầu: 6 4 M

Phản ứng: 1,2 0,6 1,2 M

Sau phản ứng: 4,8 3,4 1,2 M

Vậy vận tốc của phản ứng là:

A B

V =kC C = × × = M −

CHƯƠNG III Bài 1: khi oxi hóa 2,81g Cd thu được 3,21g oxit Cadimi Tính nguyên tử lượng của Cadimi Biết hóa trị của Cd bằng 2

Bài làm

• Theo bài ra ta tính được:

2

3, 21 2,81 1

O

,

1

16 0, 4( ) 80

O

m = × = g

• Ta có phương trình phản ứng:

2

1 2

Cd + O → CdO

• Ta có: 2,81g Cd được thay thế bằng 0,4g

2

O

• Vậy Đ của Cd được thay thế bằng 8g

2

O

( Đ: đương lượng )

• Đ=

8 2,81

56, 2

0, 4

( đương lượng gam),

• ⇒ MCd = 56, 2 2 122, 4 × =

( đvC)

Bài 6 : Cần hòa tan bao nhiêu mol chất ta không điện ly vào 1 lit dung dịch để áp suất thẩm thấu của dung dịch ở 0

OC

bằng 760 mmHg

Bài làm

• Theo bài ra ta có: V= 1(l), T= 273 (K) p=760 mmHg = 1atm, R= 0,082

• Áp dụng công thức:

1 1

0,045 0,082 273

PV

P RCT PV nRT n

RT

×

×

(mol) CHƯƠNG IV Bài1: Tính thế điện cực của các điện cực sau ( Ở

0

25 C

)

a) Đồng nhúng trong dung dịch

20, 001

b) Palatin nhúng trong dung dịch

40, 01 à 2( 4) 0,13

, Biết:

3

2

Fe

V

+

+

Bài làm a) Ta có phương trình điện ly:

2

CuCl →Cu + + Cl−

Theo bài ra :

2

Cu + =C = − M

Phản ứng điện cực:

Cu + + e ƒ Cu

ở 298K:

2

Cu Cu

Cu cu

n

b) Ta có : Các phương trình điện ly:

FeSO →Fe ++SO −

,

2

4 2 10

FeSO Fe

C =C = − M

,

Fe SO → Fe++ SO

,

3

2 ( 4 3 )

2 Fe SO 2 0,1 0, 2

Fe

C + = C = × = M

• Phản ứng điện cực:

Fe + + e ƒ Fe +

• ở 298K :

3

0

2

10

Fe

Fe Fe

C

V

+

Bài 5: Cho

2

+

Ở

0

25 C

a) Tính

3

o Fe Fe

+

∂

? b) Tính hằng số cân bằng của phản ứng:

2Fe +dd +Fe r ƒ 3Fe +dd

Bài làm a) Ta có phản ứng:

2 Fe+dd + Fe ƒ 3 Fe +dd

, có thể xảy ra thông qua hai phản ứng liên tiếp sau:

2

+

+ + ƒ ƒ

• ở (1) có

( n là số e trao đổi )

• ở (2) có

( n là số e trao đổi )

• cộng (1) và (2) ta có:

Fe ++ e ƒ Fe

, có

( n là số e trao đổi

ta lại có:

0 0

0 0 0 0 0 0 0 1 1 2 2

3 1 2 3 3 1 1 2 2 3

3

1 0,771 2 ( 0, 440)

0,336( ) 3

n F n F

n F

∂ + ∂ × + × −

∆ = ∆ + ∆ ⇔ − ∂ = − ∂ − ∂ ⇔ ∂ = = = −

b) Ta có:

( ) + Fe + | Fe + || Fe + | Fe ( ) −

•

2

Fe Fe

+

• Phản ứng tạo dòng:

2 Fe+dd + Fer ƒ 3 Fe +dd

• Có số e trao đổi: n= 3,

2

0, 77 ( 0, 036) 0,806( )

Fe Fe

Fe Fe

+

= ∂ − ∂ = − − =

• Áp dụng công thức :

0

41

3 0,806

0, 059 0, 059

nE

k = = × = ⇒ = K

PHẦN LÝ THUYẾT

Đề bài: Tìm hiểu và phân tích quá trình sự phá hủy cọc thép chôn vùi trong nền đất, phương

pháp bảo vệ Bài làm 1) Phân tích quá trình hình thành:

• Nhìn chung mọi quá trình ăn mòn kim loại trong đất hầu hết xảy ra theo cơ chế điện hóa, khi ta chôn cọc thép xuống đất, thì sẽ xảy ra quá trình ăn mòn, quá trình này diễn ra lâu dài trong các tế bào của thép ,ăn mòn đầu tiên xảy ra trên bề mặt thép,sau đó tiếp tục lấn vào sâu hơn, trong đó bao gồm một bề mặt anốt (nơi ăn mòn xảy ra), một bề mặt cực âm (giảm oxy) và chất điện phân, phản ứng với các bề mặt này là:

• Tại Anot:(cực dương là Fe) xảy ra phản ứng :

2 2

2

2

+

• Một phần

2

Fe OH

bị oxi hóa thành

3

Fe OH

:

4 ( Fe OH ) + O + 2 H O → 4 ( Fe OH )

•

Fe OH v Fe OH

tạo thành trên bề mặt thép , đồng thời bị mất nước từng phần tạo ra gỉ sắt Lớp gỉ sắt này có màu nâu đỏ ( màu của

3

Fe OH

), có cấu tạo xốp , do

đó tiếp tục xâm nhập vào trong bề mặt thép , làm cho sắt tiếp tục bị ăn mòn

• Tại catot: (cực âm là Cácbon ) các electron chuyển từ anot Fe tới vùng Catot, tại đây xảy ra phản ứng khử

2

O

:

O + H O+ e→ OH−

• Dòng điện được sinh ra có chiều từ C đến Fe như vậy theo thời gian cọc thép tiếp tục bị ăn mòn

 tùy theo môi trường đất mà cọc thép bị ăn mòn nhanh hay chậm

 Đất thông khí tốt thì tốc độ ăn mòn cục bộ lớn

 Độ ẩm trong đất lớn thì tốc độ ăn mòn tăng nhanh, tuy nhiên đến một giá trị giới hạn nào đó của

độ ẩm thì tốc độ ăn mòn cực đại và khi độ ẩm tiếp tục tăng thì tốc độ ăn mòn lại giảm

 Thành phần hóa học của đất

 pH của môi trường đất tốc độ ăn mòn lớn khi: pH : 4 => 9

 bản chất của muối hòa tan: đặc biệt NaCl phá hủy cấu trúc bề mặt tự nhiên, làm tăng độ dẫn điện của đất, tạo thuận lợi cho ăn mòn cục bộ

 độ dẫn điện: rất quan trọng trong ăn mòn cục bộ nó phụ thuộc vào lượng muối hoặc chất hòa tan trong đất và độ xốp của đất

 ăn mòn qua vi sinh vật: một kim loại có thể bị phá hủy trực tiếp hoặc gián tiếp qua hoạt động của vi sinh vật, khi chúng bám trên bề mặt thép chúng tiết ra các chất như: HCl … làm ăn mòn bề mặt thép

2) Các phương pháp bảo vệ:

 chế biến lại đất bao quanh cọc thép:

• thêm các hóa chất cào trong đất làm thay đổi tính chất ăn mòn hoặc tạo ra màng bảo vệ

bề mặt thép

• thay đổi đất ăn mòn bằng những vật liệu khác hay đất có khả năng chống ăn mòn

• thay bằng cát có chứa Cacbonatcanxi hoặc cát trung tính

 bao phủ bề mặt bằng lớp cách:

• sử dụng các vật liệu hữu cơ: quét bao phủ lớp bitum, chất dẻo…

• xi măng: những lớp phủ xi măng hay bê tong có chiều dày từ 2=>5 cm, những lớp này phải đặc xít

• kim loại: thương dùng là kẽm để bao phủ bảo vể cọc thép

 phương pháp điện hóa: bảo vệ catot, Tối ưu hóa che chắn bảo vệ ca-tốt kết hợp với sơn chống

ăn mòn Trong trường hợp này, bảo vệ hiện tại sẽ xảy ra ở khu vực bị hư hỏng và bảo vệ bề mặt bằng thép tiếp xúc, do đó làm giảm nguồn cung cấp điện cần thiết Cọc thép tấm có thể được trang bị bảo vệ ca-tốt mà không cần che phủ và các anot bảo vệ có thể được gắn trực tiếp trên các cọc tấm

the end