Họ tên: Tạ Ngọc Vị Lớp: Kết cấu xây dựng Mã sv: 1114714 Số đt: 01696.039.608 BÀI KIỂM TRA: HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG Phần 1: Trình bày phương pháp chống ăn mòn: Cột thép chôn đất Cột thép ngâm nước biển Trả lời: Ba phương pháp chống ăn mòn: cột thép chôn đất a Phương pháp thứ 1: Ta thực qua: - Thêm hóa chất vào đất để làm thay đỏi tính chất ăn mòn tạo màng bảo vệ khắp bề mặt cốt thép - Thay đất ăn mòn xung quanh cột thép vật liệu khác đất có khả chống ăn mòn - Thay cát có chứa cacbonat canxi cát trung tính b Phương pháp thứ 2: Bao phủ bề mặt cột thép lớp cách bảo vệ điện hóa Ở phương pháp ta sử dụng vật liệu hữu cơ, xi măng kim loại bảo vệ - Vật liệu hữu cơ: quét bao phủ lớp bitum, chất dẻo polistiren, PVC,… - Xi măng: lớp bao phủ xi măng hay bê tông có chiều dày từ 2- cm, lớp phải đặc xít - Vật liệu bảo vệ kim loại: thông thường ta dùng kẽm để bảo vệ c Phương pháp thứ 3: Bảo vệ phương pháp điện hóa Đặc biệt có hiệu việc bảo vệ ống thép phương pháp kết hợp bao phủ đường ống bitum bảo vệ catot Ba phương pháp chống ăn mòn: cột thép ngâm nước biển +) Ống thép ngâm nước biển bị ăn mòn nước biển mà bám bẩn sinh vật phù du (như hà…) gây Cho nên cần quét lớp sơn chống gi xung quanh bề mặt ống thép Sơn chống gỉ luôn có chúa chất độc để chống bám phủ sinh vật phù điện phân chất bột đồng oxit, bột đồng kim loại arsenit đồng, cacbonat bazơ đồng, calomen,… +) Phương pháp thứ 2: Ta phủ lên bề mặt ống thép lớp kẽm dày để bảo vệ +) Phương pháp thứ 3: Sử dụng liên hợp quét sơn chống gỉ lên bề mặt kim loại bảo vệ catot có dòng phương pháp bảo vệ catot không dòng Phần 2: Bài tập Bài 1: Tính biến thiên Entanpi tự trình trộn nA mol khí A nB khí B Biết nhiệt độ thể tích lúc ban đầu A, B khí lí tưởng Trong trình trộn giữ cho nhiệt độ không đổi Áp dụng với A H2 có nA = mol B N2 có nB = mol nhiệt độ 27oC Giải: a Theo giải thiết: lúc ban đầu hai khí A, B có T, V Gọi thể tích lúc ban đầu hai khí là: V1 = VA = VB Sau trộn ta có: Vchung = V2 = VA + VB = 2VA = 2VB Hàm entanpi hàm trạng thái khuếch độ nên có tính chất cộng tính, biến thiên entanpi tự trộn lẫn hai khí tổng biến thiên tự khí ⇒ ∆ G = ∆ GA+ ∆ GB Ta có: ∆ GA = ∆ HA – T ∆ SA Vì T = const => ∆ HA = ⇒ ∆ GA = -T ∆ SA = -T.nA.R.ln V A +V B V 2V = -T.nA.R.ln V A A A = -T.nA.R.ln2 Tương tự ta có: ∆ GB = ∆ HB –T ∆ SB T = const ⇒ ∆ HB = ⇒ ∆ GB = -T ∆ SB = -T.nB.R.ln V A +V B V 2V = -T.nB.R.ln V B B B = -T.nB.R.ln2 ∆G = ∆ GA+ ∆ GB = (-T.nA.R.ln2) + (-T.nB.R.ln2) = -T.R.( nA+ nB).ln2 b Áp dụng: Với A H2 có n H = mol B N2 có n N =1 mol T = 27 + 273 = 300K ⇒ biến thiên entanpi tự trình trộn lẫn là: ∆ G = -T.R.( n H + n N ).ln2 = -300 8,314 (2+1) ln2 = - 5187 J Vậy biến thiên entanpi tự trình trộn lẫn hai khí N2 H2 ∆ G = - 5187 J 2 Bài 2: Ở 150oC phản ứng thực xong 16 phút Nếu nhiệt độ 200oC 80oC phản ứng thực Cho hệ số phản ứng 2,5 Giải: +) Thời gian để phản ứng thực xong nhiệt dội 2100oC là: Theo qui tắc Vanhoff ta có: o o − V2 = V1 γ × t t 10 ⇒ V V o o − = γ ×t t 10 Mặt khác, ta lại có: ⇒ t2 = t t = 2,5 × 200 − 150 = 2,55 10 V V t t = = 2,55 t 2,5 = 0,16 (min) Vậy 200oC phản ứng thực 0,16 phút +) Thời gian để phản ứng thực xong nhiệt độ 80oC Theo qui tắc Vanhoff ta có: o o V2 = V1 γ × t − t1 10 ⇒ V V o o − = γ ×t t 10 Mặt khác, ta lại có: t t ⇒ t2 = = 2,5 × 80 − 150 = 2,5-7 10 V V t t = 1 = 2,5-7 t 2,5 −7 = 9765,625 (min) ≈ 162,76 h Vậy 80oC phản ứng thực 162,76h Bài 3: Tính xem pH dung dịch FeCl3 0,1M bắt đầu kết tủa Fe(OH)3 Biết tích số tan Fe(OH)3 điều kiện 3,8 10-38 Giải: Ta có: Phương trình điện li: FeCl3 → Fe3+ + 3Cl0,1M 0,1M 3+ Fe + 3OH- ←→ Fe(OH)3↓ Điều kiện để có kết tủa là: T Fe(OH ) < [Fe3+].[OH-]3 ⇒ Để dung dịch FeCl3 bắt đầu kết tủa FeCl3 thì: T Fe(OH ) = [Fe3+].[OH-]3 3 ⇒ [OH-]3 = T Fe(OH ) [Fe ] 3,8×10 0,1 3+ −38 = = 7,243 × 10-13 ⇒ pOH = -lg[OH-] = -lg(7,243 10-13) = 12,14 Mà: pOH + pH = 14 ⇒ pH = 14 – pOH = 14 – 12,14 = 1,86 Vậy pH ≥ 1,86 dung dịch FeCl3 bắt dầu kết tủa Fe(OH)3 Bài 4: Tính sức điện động pin sau 25oC a (Pt) Fe | FeSO4 || ZnSO4 | Zn pH = 0,01 M b Fe | FeSO4 || FeSO4 | Fe 2M 2.10-3M Nếu muốn có sức điện động pin 0,177V tỉ số nông độ dung dich FeSO4 phải nào? Giải: a (Pt) Fe | FeSO4 || ZnSO4 | Zn pH = 0,01 M ⇒ Vì pH = Ta có: ⇒ ϕ = ϕH [H+] = 10-3M 2H+ + 2e ←→ H2 = H2 =ϕ o 0,059 × lg + H H2 = [H ] + PH (ở 298K) + = 0,00 + 0,059lg[H ] = 0,059.lg[10-3] = -0,177(V) Lại có: Phương trình điện li: ZnSO4 → Zn2+ SO420,01M 0,01M 2+ Zn + 2e → Zn Ở 298K ta có: ϕ = ϕ Zn [ 0,059 2+ × lg Zn Zn 0,059 × lg 0,01 = -0,762 + + + ] = -0,821(V) ⇒ ⇒ ϕ > ϕ2 E = ϕ (+ ) - ϕ (− ) = ϕ1 - ϕ = (-0,117) – (-0,821) = 0,644 V Vậy sức điện động pin 25oC Epin= 0, 644V b Fe | FeSO4 || FeSO4 | Fe 2M 2.10-3M Theo đề ta có: C1 =2M C2 =2.10-3 ⇒ C1 > C2 ⇒ Epin = ϕ (+ ) - ϕ (− ) = 0,059 lg C1 (Ở 298K) C2 0,059 lg = 2.10 −3 = 0,0885 (V) Vậy sức điện động pin 25oC Epin = 0,0885V +) Nếu Epin = 0,177V Ở 298K Epin = ϕ (+ ) - ϕ (− ) = C = 2Ε C 0,059 C = 106 C pin ⇒ lg ⇒ 0,059 C1 lg C2 × 0,177 = 0,059 =6 Vậu muốn có sức điện động pin 0,177 tỉ số nồng độ dung dịch FeSo4 C C = 106