В водных растворах цианид натрия сильно гидролизован. Продукт гидролиза – синильная кислота HCN – заметна летуча, причем давление ее паров пропорционально концентрации HCN в растворе. Это приводит к возможности отравления людей, работающих с открытыми растворами цианида натрия. Предложите такие способы* уменьшения давления паров над раствором NaCN, при которых концентрация цианид-ионов в растворе не снижалась бы.
* Примечание. В число таких способов входит изменение условий (указать конкретно эти изменения), введение в раствор каких-либо веществ и т.п.

Расположите в ряд по увеличению температуры первичной кристаллизации следующие растворы, каждый из которых содержит по 2 г перечисленных ниже веществ в 78 г бензола. Растворы считать идеальными.
Вещества: селен красный Se8, сера ромбическая S8, мышьяк желтый As4, минерал реальгар As4S4.
Найдите температуру первичной кристаллизации раствора реальгара, если температура плавления бензола составляет 5,5 С, а теплота плавления бензола –
9,87 кДж/моль.

Ответ от Mozg.AI

### Уменьшение давления паров над раствором NaCN Чтобы уменьшить давление паров синильной кислоты (HCN) над раствором цианида натрия (NaCN), не снижая концентрацию цианид-ионов в растворе, можно использовать следующие методы: 1. **Снижение температуры**: - Понижая температуру раствора, мы уменьшаем энергию молекул, что приводит к уменьшению скорости их испарения. Это, в свою очередь, снижает давление паров HCN. Однако важно обеспечить, чтобы температура не опустилась ниже точки замерзания раствора. 2. **Увеличение объема раствора**: - Добавление растворителя (например, воды) в раствор NaCN увеличит общий объем, что также приведет к уменьшению давления паров при сохранении концентрации цианид-ионов. 3. **Использование поверхностно-активных веществ (ПАВ)**: - Введение в раствор некоторых ПАВ может помочь снизить парциальное давление HCN за счет формирования пленки на поверхности раствора, что будет препятствовать испарению HCN, не влияя на концентрацию цианид-ионов. 4. **Закрытые емкости**: - Перемещение раствора цианида в закрытые сосуды (флаконы, колбы и т.п.) поможет контролировать выход паров HCN, обеспечивая безопасность. ### Расположение растворов по увеличению температуры первичной кристаллизации 1. **Определение молярных масс веществ**: - Селен (Se₈): 8 × 78,96 г/моль = 631,68 г/моль - Сера (S₈): 8 × 32,07 г/моль = 256,56 г/моль - Мышьяк (As₄): 4 × 74,92 г/моль = 299,68 г/моль - Реальгар (As₄S₄): 4 × 74,92 + 4 × 32,07 = 299,68 + 128,28 = 427,96 г/моль 2. **Определение молекулярного состава растворов**: - Мы имеем 2 г каждого вещества в 78 г бензола, что можно считать за идеальные растворы. 3. **Использование формулы для расчета температуры кристаллизации**:

Δ T_{f} = K_{f} \cdot m

где

m

— моляльность раствора, а

K_{f}

— характеристическая константа оледенения бензола (5,12 °C·kg/моль). Для нахождения моляльности

m

m = \frac{n_{р а с т в .}}{m_{р а с т в .}} = \frac{m_{в е щ е с т в а}}{M_{в е щ е с т в а} \cdot m_{р а с т в .}}

Для каждой из солей: - **Селен (Se₈)**:

n_{S e} = \frac{2 г}{631, 68 г / м о л ь} \approx 0, 00316 м о л ь

m_{S e} = \frac{0, 00316 м о л ь}{0, 078 к г} \approx 0, 0405 м о л ь / к г

Δ T_{f, S e} = 5.12 \cdot 0, 0405 \approx 0, 207 ° C

- **Сера (S₈)**:

n_{S} = \frac{2 г}{256, 56 г / м о л ь} \approx 0, 00780 м о л ь

m_{S} = \frac{0, 00780 м о л ь}{0, 078 к г} \approx 0, 1000 м о л ь / к г

Δ T_{f, S} = 5.12 \cdot 0, 1000 \approx 0, 512 ° C

- **Мышьяк (As₄)**:

n_{A s} = \frac{2 г}{299, 68 г / м о л ь} \approx 0, 00667 м о л ь

m_{A s} = \frac{0, 00667 м о л ь}{0, 078 к г} \approx 0, 0854 м о л ь / к г

Δ T_{f, A s} = 5.12 \cdot 0, 0854 \approx 0, 437 ° C

- **Реальгар (As₄S₄)**:

n_{р е а л ь г а р} = \frac{2 г}{427, 96 г / м о л ь} \approx 0, 00467 м о л ь

m_{р е а л ь г а р} = \frac{0, 00467 м о л ь}{0, 078 к г} \approx 0, 0598 м о л ь / к г

Δ T_{f, р е а л ь г а р} = 5.12 \cdot 0, 0598 \approx 0, 305 ° C

4. **Теперь мы можем расположить растворы по увеличению температуры первичной кристаллизации**: - Селен (Se₈) : 5,5 - 0,207 = 5,293 °C - Реальгар (As₄S₄) : 5,5 - 0,305 = 5,195 °C - Мышьяк (As₄) : 5,5 - 0,437 = 5,063 °C - Сера (S₈) : 5,5 - 0,512 = 4,988 °C ### Итог по расположению По увеличению температур первичной кристаллизации: 1. Сера (S₈) 2. Мышьяк (As₄) 3. Реальгар (As₄S₄) 4. Селен (Se₈) ### Температура первичной кристаллизации раствора реальгара Температура первичной кристаллизации раствора реальгара приблизительно 5,195 °C.