|
Жесткость воды. Определение жесткости воды
Гидрокарбонатная (временная) жесткость обусловлена присутствием в воде бикарбонатов кальция и магния: Са(HCO3)2и Mg(HCO3)2. Она почти полностью устраняется при кипячении воды, так как растворимые гидрокарбонаты при этом разлагаются с образованием нерастворимых карбонатов кальция и магния и гидроксо‑карбонатов магния: Са(HCO3)2 = CaCO3↓ + CO2↑ + H2O Mg(HCO3)2 = MgCO3↓ + CO2↑ + H2O 2Mg(HCO3)2 = (MgOH)2CO3↓ + 3CO2↑ + H2O Постоянная жесткость воды обусловлена присутствием в ней преимущественно сульфатов и хлоридов кальция и магния и при кипячении не устраняется. Сумма величин временной и постоянной жесткости составляет общую жесткость воды: Жобщ. = Жвр. + Жпост. Существуют различные способы определения жесткости воды: определение временной жесткости с помощью метода нейтрализации; комплексонометрический метод определения общей жесткости. Гидрокарбонатная жесткость воды определяется титрованием воды раствором соляной кислоты в присутствии метилового оранжевого, так как рН в точке эквивалентности находится в области перехода окраски этого индикатора. Са(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2Н2CO3 Mg(HCO3)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2CO3 До начала титрования рН раствора гидрокарбонатов кальция и магния больше 7 за счет гидролиза солей с участием аниона слабой кислоты. В точке эквивалентности раствор имеет слабокислую реакцию, обусловленную диссоциацией слабой угольной кислоты: Н2CO3 ↔ HCO3¯ + Н+ Жвр (Н2O) = с э(солей) • 1000 (ммоль/л). Общая жесткость воды (общее содержание ионов кальция и магния) определяется с использованием метода комплексонометрии. Жпост (Н2O) = с э(солей) • 1000 (ммоль/л).
Методы редоксиметрии
Методы редоксиметрии, в зависимости от используемых титрантов, подразделяются на: 1) перманганатометрию. Титрант – раствор перманганата калия КMnO4. Индикатор – избыточная капля титранта; 2) иодометрию. Титрант – раствор свободного иода I2 или тиосульфата натрия Na2S2O3. Индикатор – крахмал.
Вычисление молярных масс эквивалентов окислителей и восстановителей
При вычисления молярных масс эквивалентов окислителей и восстановителей исходят из числа электронов, которые присоединяет или отдает в данной реакции молекула вещества. Для нахождения молярной массы эквивалента окислителя (восстановителя) нужно его молярную массу разделить на число принятых (отданных) электронов в данной полуреакции. Например, в реакции окисления сульфата железа(II) перманганатом калия в кислой среде: 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O 1 | MnO4¯ + 8Н++ 5ē → Mn2++ 4H2O 5 | Fe2+– ē → Fe3+ ион MnO4¯ как окислитель принимает пять электронов, а ион Fe2+как восстановитель отдает один электрон. Поэтому для расчета молярных масс эквивалентов окислителя и восстановителя их молярные массы следует разделить на пять и на один соответственно. M3(Fe2+) = M(Fe2+) = 55,85 г/моль. В реакции окисления сульфита натрия перманганатом калия в нейтральной среде: 2KMnO4 + 3Na2SO3 + Н2O → 2MnO2 + 3Na2SO4 + 2KOH 2 | MnO4¯ + 2Н2O + Зē → MnO2 + 4OH¯ 3 | SO32‑+ 2OH¯ + 2ē → SO42‑+ Н2O ион MnO4¯ принимает только три электрона, а ион восстановителя SO32‑отдает два электрона, следовательно: Молярные массы эквивалентов окислителей и восстановителей зависят от условий проведения реакций и определяются, исходя из соответствующих полуреакций.
Фотоколориметрия
Фотоколориметрия – оптический метод анализа, который рассматривает взаимодействие вещества с электромагнитным излучением в видимой области: длина волны (λ) 380–750 нм; волновое число (v) 2,5 104– 1,5 • 104см‑1; энергия излучения (Е) 1–10 эВ. Поглощенное световое излучение количественно описывается законом Бугера–Ламберта‑Бера: где А – поглощение вещества, или его оптическая плотность; Т – пропускание образца, т. е. отношение интенсивности света, прошедшего через образец, к интенсивности падающего света, I/I0; с – концентрация вещества (обычно моль/л); l – толщина кюветы (см); ε – молярная поглощательная способность вещества или молярный коэффициент поглощения [л/(моль см)]. Расчет молярного коэффициента поглощения проводят по формуле:
ε = А/(с Ь).
V. ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Основные понятия термодинамики
Термодинамическая система – тело или группа тел, находящихся во взаимодействии, мысленно или реально обособленные от окружающей среды. Гомогенная система – система, внутри которой нет поверхностей, разделяющих отличающиеся по свойствам части системы (фазы). Гетерогенная система – система, внутри которой присутствуют поверхности, разделяющие отличающиеся по свойствам части системы. Фаза – совокупность гомогенных частей гетерогенной системы, одинаковых по физическим и химическим свойствам, отделенная от других частей системы видимыми поверхностями раздела. Изолированная система – система, которая не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией. Закрытая система – система, которая обменивается с окружающей средой энергией, но не обменивается веществом. Открытая система – система, которая обменивается с окружающей средой и веществом, и энергией. Параметры состояния – величины, характеризующие какое‑либо макроскопическое свойство рассматриваемой системы. Термодинамический процесс – всякое изменение термодинамического состояния системы (изменения хотя бы одного параметра состояния). Обратимый процесс – процесс, допускающий возможность возвращения системы в исходное состояние без того, чтобы в окружающей среде остались какие‑либо изменения. Равновесный процесс – процесс, при котором система проходит через непрерывный ряд состояний, бесконечно близких к состоянию равновесия. Характерные особенности равновесного процесса: 1) бесконечно малая разность действующих и противодействующих сил: Fex – Fin → 0; 2) совершение системой в прямом процессе максимальной работы | W | = max; 3) бесконечно медленное течение процесса, связанное с бесконечно малой разностью действующих сил и бесконечно большим числом промежуточных состояний t → ∞. Самопроизвольный процесс – процесс, который может протекать без затраты работы извне, причем в результате может быть получена работа в количестве, пропорциональном произошедшему изменению состояния системы. Самопроизвольный процесс может протекать обратимо или необратимо. Несамопроизвольный процесс – процесс, для протекания которого требуется затрата работы извне в количестве, пропорциональном производимому изменению состояния системы. Энергия – мера способности системы совершать работу; общая качественная мера движения и взаимодействия материи. Энергия является неотъемлемым свойством материи. Различают потенциальную энергию, обусловленную положением тела в поле некоторых сил, и кинетическую энергию, обусловленную изменением положения тела в пространстве. Внутренняя энергия системы U – сумма кинетической и потенциальной энергии всех частиц, составляющих систему. Можно также определить внутреннюю энергию системы как ее полную энергию за вычетом кинетической и потенциальной энергии системы как целого. [ U ] = Дж. Теплота Q – форма передачи энергии путем неупорядоченного движения молекул, путем хаотических столкновений молекул двух соприкасающихся тел, т. е. путем теплопроводности (и одновременно путем излучения). Q > 0, если система получает теплоту из окружающей среды. [ Q ] = Дж. Работа W – форма передачи энергии путем упорядоченного движения частиц (макроскопических масс) под действием каких‑либо сил. W > 0, если окружающая среда совершает работу над системой. [W] = Дж. Вся работа делится на механическую работу расширения (или сжатия) и прочие виды работы (полезная работа): δ W = –pdV + δW′. Стандартное состояние твердых и жидких веществ – устойчивое состояние чистого вещества при данной температуре под давлением р = 1атм. Стандартное состоянии чистого газа – состояние газа, подчиняющееся уравнению состояния идеального газа при давлении 1 атм. Стандартные величины – величины, определенные для веществ, находящихся в стандартном состоянии (обозначаются надстрочным индексом 0).
Первое начало термодинамики
Энергия неуничтожаема и несотворяема; она может только переходить из одной формы в другую в эквивалентных соотношениях. Первое начало термодинамики представляет собой постулат – оно не может быть доказано логическим путем или выведено из каких‑либо более общих положений. Первое начало термодинамики устанавливает соотношение между теплотой Q, работой W и изменением внутренней энергии системы Δ U. Изолированная система Внутренняя энергия изолированной системы остается постоянной.
U = const или dU = 0
Закрытая система Изменение внутренней энергии закрытой системы совершается за счет теплоты, сообщенной системе, и/или работы, совершенной над системой.
ΔU =Q +W или dU = δ Q + δ W
Открытая система Изменение внутренней энергии открытой системы совершается за счет теплоты, сообщенной системе, и/или работы, совершенной над системой, а также за счет изменения массы системы.
Δ U =Q +W + ΔUm или dU = δ Q + δ W + i ΣU i dn i
Внутренняя энергия является функцией состояния; это означает, что изменение внутренней энергии Δ U не зависит от пути перехода системы из состояния 1 в состояние 2 и равно разности величин внутренней энергии U2 и U1 в этих состояниях:
ΔU =U2– U1
Для некоторого процесса:
ΔU = Σ(viUi)npoд– Σ(viUi)исх ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все... Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право... Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|