Вопрос
 16.12.2024

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.

. 17

Ответ от Mozg.AI

Показать ответ
### 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**: \[ \Delta T_f = K_f \cdot m \] где \(m\) — моляльность раствора, а \(K_f\) — характеристическая константа оледенения бензола (5,12 °C·kg/моль). Для нахождения моляльности \(m\): \[ m = \frac{n_{раств.}}{m_{раств.}} = \frac{m_{вещества}}{M_{вещества} \cdot m_{раств.}} \] Для каждой из солей: - **Селен (Se₈)**: \[ n_{Se} = \frac{2\,г}{631,68\,г/моль} \approx 0,00316\,моль \] \[ m_{Se} = \frac{0,00316\,моль}{0,078\,кг} \approx 0,0405\,моль/кг \] \[ \Delta T_{f, Se} = 5.12 \cdot 0,0405 \approx 0,207 \, °C \] - **Сера (S₈)**: \[ n_{S} = \frac{2\,г}{256,56\,г/моль} \approx 0,00780\,моль \] \[ m_{S} = \frac{0,00780\,моль}{0,078\,кг} \approx 0,1000\,моль/кг \] \[ \Delta T_{f, S} = 5.12 \cdot 0,1000 \approx 0,512 \, °C \] - **Мышьяк (As₄)**: \[ n_{As} = \frac{2\,г}{299,68\,г/моль} \approx 0,00667\,моль \] \[ m_{As} = \frac{0,00667\,моль}{0,078\,кг} \approx 0,0854\,моль/кг \] \[ \Delta T_{f, As} = 5.12 \cdot 0,0854 \approx 0,437\, °C \] - **Реальгар (As₄S₄)**: \[ n_{реальгар} = \frac{2\,г}{427,96\,г/моль} \approx 0,00467\,моль \] \[ m_{реальгар} = \frac{0,00467\,моль}{0,078\,кг} \approx 0,0598\,моль/кг \] \[ \Delta T_{f, реальгар} = 5.12 \cdot 0,0598 \approx 0,305\, °C \] 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.
Ответ помог?