a) Перемешали 2,0 мл раствора FeCl3 со степенью концентрации 0,005 моль/л со 2,5 мл раствора КJ со степенью

Щука

60

a) Для решения данной задачи, мы должны использовать закон сохранения массы. При смешивании растворов, суммарный объем раствора останется неизменным. Следовательно, перед нами стоит задача найти изменение концентраций ионов Fe3+ и K+.

Для начала, определим количество вещества (моль) каждого раствора, используя формулу:

\[n = c \cdot V\]

где n - количество вещества, c - концентрация раствора, V - объем раствора.

Для раствора FeCl3:
\[n_{FeCl3} = c_{FeCl3} \cdot V_{FeCl3} = 0,005 \, моль/л \cdot 0,002 \, л = 0,01 \, моль\]

Аналогично, для раствора КJ:
\[n_{KJ} = c_{KJ} \cdot V_{KJ} = 0,005 \, моль/л \cdot 0,0025 \, л = 0,0125 \, моль\]

b) После установления равновесия, в растворе образуется творог диссоциация реагентов. У нас есть реакция диссоциации FeCl3 и КJ:

\[FeCl3 \rightleftharpoons Fe^{3+} + 3Cl^-\]
\[KJ \rightleftharpoons K^+ + J_2\]

Для определения концентраций ионов Fe^{3+}, Cl^-, K^+ и J_2 после установления равновесия, нам необходимо использовать химическое уравнение реакции и затем применить закон действующих масс.

По закону действующих масс, концентрации ионов будут связаны с константой равновесия и начальными концентрациями реагентов:

\[K = \frac{{[Fe^{3+}][Cl^-]^3}}{{[FeCl3]}}\]
\[K = \frac{{[K^+][J_2]}}{{[KJ]}}\]

Из условия задачи, у нас уже дана концентрация J_2 в равновесии:

\[J2 = 8 \times 10^{-4} \, моль/л\]

Таким образом, оставшиеся концентрации ионов можно найти, используя выражения:

\[Fe^{3+} = x\]
\[Cl^- = 3x\]
\[K^+ = y\]
\[J_2 = 8 \times 10^{-4} \, моль/л\]

Подставив эти значения в уравнение действующих масс, получим:

\[K = \frac{{x(3x)^3}}{{0,01 - x}}\]
\[K = \frac{{y(8 \times 10^{-4})}}{{0,0125 - y}}\]

c) Чтобы рассчитать численное значение константы равновесия, нам нужно решить уравнение для x и y. Однако, учитывая сложность этого уравнения, мы можем вместо этого воспользоваться таблицей степеней реакций.

На основе таблицы степеней реакций, для реакции \(FeCl3 \rightleftharpoons Fe^{3+} + 3Cl^-\), мы знаем, что степень реакции равна 4.

Аналогично, для реакции \(KJ \rightleftharpoons K^+ + J_2\), степень реакции равна 1.

Теперь мы можем записать уравнение константы равновесия, используя степени реакций:

\[K = \frac{{[Fe^{3+}][Cl^-]^3}}{{[FeCl3]}} = x \cdot (3x)^3 \cdot \frac{{V_{FeCl3}}}{{V_{FeCl3} + V_{KJ}}}\]

Аналогично, для второй реакции:

\[K = \frac{{[K^+][J_2]}}{{[KJ]}} = y \cdot (8 \times 10^{-4}) \cdot \frac{{V_{KJ}}}{{V_{FeCl3} + V_{KJ}}}\]

Далее, мы можем выразить x и y через K, подставив известные значения степеней реакций:

\[4 = x \cdot (3x)^3 \cdot \frac{{V_{FeCl3}}}{{V_{FeCl3} + V_{KJ}}}\]
\[1 = y \cdot (8 \times 10^{-4}) \cdot \frac{{V_{KJ}}}{{V_{FeCl3} + V_{KJ}}}\]

Зная x и y, мы можем вычислить численное значение константы равновесия, используя любое из уравнений для K:

\[K = \frac{{x(3x)^3}}{{0,01 - x}}\]
или
\[K = \frac{{y(8 \times 10^{-4})}}{{0,0125 - y}}\]

Таким образом, для решения задачи требуется провести ряд математических операций для определения концентраций ионов Fe^{3+}, Cl^-, K^+ и J_2, а затем, используя эти значения, найти численное значение константы равновесия K.