Сравнить удельные электропроводности

[bruno96]

Добрый день, уважаемые участники форума! 

 

Возникла сложность с решением задачи: 

"Сравнить удельные электропроводности растворов NH₄OH и KOH при концентрации 0.01 М, если константа диссоциации NH₄OH равна 1.8·10^-5, электропроводность растора KOH (сильный электролит) с концентрацией 1 М равна 0.027 Ом^-1см^-1, подвижность аниона 200 Ом^-1см²/г-экв, а подвижности катионов одинаковы."

 

1) Условие задачи понимаю, как найти отношение удельных электропроводностей при концетрации 0.01 М, что равносильно отношению степеней диссоциации при данной конценрации.

2) Для NH₄OH все очевидно, можно найти степень диссоциации для любой концентрации.

3) Для KOH вроде тоже, но не очень получается. Зная удельную электропроводность для KOH для 1 М раствора, нахожу эквивалентную электропроводность. Т.к. электролит сильный, значит, степень диссоциации равна 1, могу найти подвижность катиона. Но подвижность получается отрицательной... 

 

Это ошибка в условии (некорректные данные) или я иду в неверном направлении?

[yatcheh]

28 минут назад, bruno96 сказал:

Добрый день, уважаемые участники форума! 

 

Возникла сложность с решением задачи: 

 

Это ошибка в условии (некорректные данные) или я иду в неверном направлении?

 

Проще было бы рассмотреть проблему, если бы вы привели ваши расчёты. Вдруг там просто знак потерялся. 

 

[bruno96]

1) NH₄OH -> NH₄⁺ + OH^-

Константа диссоциации имеет вид:   K_д = с·alpha² / (1 - alpha) 

Решая квадратное уравнение относительно степени диссоциации (alpha), получаем:   alpha = (- K_д + sqrt(К_д² + 4·К_д·с)) / (2·с)

 

для концентрации 0.01 M:   alpha_0.01 = 0.0415

для концентрации 1 М:   alpha₁ = 0.00423

 

2) KOH -> K⁺ + OH^-

Эквивалентная электропроводность (lambda₁) при концентрации 1 М:   lambda₁ = (1000·hi₁) / c = 27 Ом^-1см²/г-экв, где hi₁ - удельная электропроводность при концентрации 1 М

Значит, lambda₁ = alpha·(k⁺ + k^-), где k - подвижность иона

Т.к. для сильного электролита alpha = 1, получаем, что k⁺ = lambda₁ - k^- = 27 - 200 < 0

[bruno96]

В 19.06.2019 в 21:18, yatcheh сказал:

 

Проще было бы рассмотреть проблему, если бы вы привели ваши расчёты. Вдруг там просто знак потерялся. 

 

1) NH₄OH -> NH₄⁺ + OH^-

Константа диссоциации имеет вид:   K_д = с·alpha² / (1 - alpha) 

Решая квадратное уравнение относительно степени диссоциации (alpha), получаем:   alpha = (- K_д + sqrt(К_д² + 4·К_д·с)) / (2·с)

 

для концентрации 0.01 M:   alpha_0.01 = 0.0415

для концентрации 1 М:   alpha₁ = 0.00423

 

2) KOH -> K⁺ + OH^-

Эквивалентная электропроводность (lambda₁) при концентрации 1 М:   lambda₁ = (1000·hi₁) / c = 27 Ом^-1см²/г-экв, где hi₁ - удельная электропроводность при концентрации 1 М

Значит, lambda₁ = alpha·(k⁺ + k^-), где k - подвижность иона

Т.к. для сильного электролита alpha = 1, получаем, что k⁺ = lambda₁ - k^- = 27 - 200 < 0

[yatcheh]

1 час назад, bruno96 сказал:

1) NH₄OH -> NH₄⁺ + OH^-

Константа диссоциации имеет вид:   K_д = с·alpha² / (1 - alpha) 

Решая квадратное уравнение относительно степени диссоциации (alpha), получаем:   alpha = (- K_д + sqrt(К_д² + 4·К_д·с)) / (2·с)

 

для концентрации 0.01 M:   alpha_0.01 = 0.0415

для концентрации 1 М:   alpha₁ = 0.00423

 

2) KOH -> K⁺ + OH^-

Эквивалентная электропроводность (lambda₁) при концентрации 1 М:   lambda₁ = (1000·hi₁) / c = 27 Ом^-1см²/г-экв, где hi₁ - удельная электропроводность при концентрации 1 М

Значит, lambda₁ = alpha·(k⁺ + k^-), где k - подвижность иона

Т.к. для сильного электролита alpha = 1, получаем, что k⁺ = lambda₁ - k^- = 27 - 200 < 0

 

Крутил я эту задачку и так, и сяк - или я туплю, или с исходными числами что-то не то. Нет у меня ответа 

[bruno96]

2 часа назад, yatcheh сказал:

 

Крутил я эту задачку и так, и сяк - или я туплю, или с исходными числами что-то не то. Нет у меня ответа 

 

А ход решения верный? Может быть действительно с чиселками проблема...

[yatcheh]

1 минуту назад, bruno96 сказал:

 

А ход решения верный? Может быть действительно с чиселками проблема...

 

Я бы так же считал. Но я в этом не совсем копенгаген. Меня тут коллеги бывало, кунали на счёт того, что физхимия - не моё  Поэтому я не уверен. Но что-то те коллеги молчат...

[Aleksandr16]

Задача не очень хорошо сформулирована. Скорее всего лишний ноль 0.27 Ом^-1см^-1, тогда получается  270 Ом^-1см^2/г-экв и сходиться с табличными значениями. Подвижность K⁺  73,5 Ом^-1см^2/г-экв, ОН^- 198,3 Ом^-1см^2/г-экв. Если округлить то 200 и 70.

Ход мыслей в принципе правильный.

Изменено 18 Июля, 2019 в 22:59 пользователем Aleksandr16