Свойства растворов

Пример 1. Вычислить температуры кристаллизации и ; кипения 2%-ного водного раствора глюкозы С₆Н₁₂О₆.

Решение. По закону Рауля понижение температуры кристаллизации и повышение температуры кипения раствора (t) по сравнению с температурами кристаллизации и кипения растворителя выражается уравнение

(1)

где К - криоскопическая или эбуллиоскопическая константы.

Для воды они соответственно равны 1,86 и 0,52 град; m и М – соответственно масса растворенного вещества и его молекулярный вес; m₁ – масса растворителя.

Понижение температуры кристаллизации 2%-ного раствора

град.

Вода кристаллизуется при 0°, следовательно, температура кристаллизации раствора 0 – 21 = –0,21 град.

Из формулы (1) повышение температуры кипения 2%-ного раствора С₆Н₁₂О₆

град.

Вода кипит при 100 °С, следовательно, температура кипения этого раствора 100 + 0,06 = 100,06°С.

Пример 2. Раствор, содержащий 1,22 г бензойной кислоты С₆Н₅СООН в 100 г сероуглерода, кипит при 46,529°С. Температура кипения сероуглерода 46,3°С. Вычислить эбуллиоскопическую константу сероуглерода.

Решение. Повышение температуры кипения t = 46,529–46,3 = 0,229 град.

Грамм-молекула бензойной кислоты 122 г. Из формулы (1) находим эбуллиоскопическую константу:

град.

Пример 3. Раствор, содержащий 11,04 г глицерина в 800 г воды, кристаллизуется при –0,279°С. Вычислить молекулярный вес глицерина.

Решение. Температура кристаллизации чистой воды 0°С следовательно, понижение температуры кристаллизации t = 0 –( –0,279) = 0,279 град.

Масса глицерина, приходящаяся на 1000 г воды,

г.

Подставляя в уравнение

(2)

соответствующие данные, вычисляем грамм-молекулярный вес глицерина:

г.

Молекулярный вес глицерина 92.

Пример 4. Сколько граммов сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ растворено в 1600 г воды, если раствор закипает при 100,104°С?

Решение: Температура кипения воды 100°С, следовательно, повышение температуры кипения t = 100,104–100 = 0,104 град. Грамм-молекула сахара 342 г.

Из формулы (1) находим количество сахара, растворенного в 1600 г воды:

г.

Пример 5. Вычислить процентную концентрацию водного раствора мочевины (NH₂)₂CO, зная, что температура кристаллизации этого раствора равна –0,465°С.

Решение. Температура кристаллизации чистой воды 0°С, следовательно, Д/ = 0–(–0,465) = 0,465 град.

Зная, что грамм-молекула мочевины 60 г., находим массу растворенного вещества, приходящуюся на 1000 г воды, из формулы [2]:

г.

Общий вес раствора, содержащего 15 г мочевины, составляет 1000 + 15 = = 1015 г. Процентное содержание мочевины в данном растворе находим из пропорции

1015 г раствора  100%

15 г растворенного вещества  х.

161. Раствор, содержащий 0,512 г неэлектролита в100 г бензола, кристаллизуется при 5,296°С. Температура кристаллизации бензола 5,5°С. Криоскопическая константа 5,1 град. Вычислите молекулярный вес растворенного вещества.

162. Вычислите процентную концентрацию водного раствора сахара С₁₂Н₂₂О₁₁, зная, что температура кристаллизации раствора равна –0,93°С. Криоскопическая константа воды 1,86 град.

163. Вычислите температуру кристаллизации раствора мочевины (NH₂)₂CO, содержащего 5 г мочевины в 150 г воды. Криоскопическая константа воды 1,86 град.

164. Раствор, содержащий 3,04 г камфоры С₁₀Н₁₆О в100 г бензола, кипит при 80,714°С. Температура кипения бензола 80,2°С. Вычислите эбуллиоскопическую константу бензола.

165. Вычислите процентную концентрацию водного pacтвора глицерина С₃Н₅(ОН)₃, зная, что этот раствор кипит при 100,39 С. Эбуллиоскопическая константа воды 0,52 град.

166. Вычислите молекулярный вес неэлектролита, зная, что раствор, содержащий 2,25 г этого вещества в 250 г воды, кристаллизуется при –0,279°С. Криоскопическая константа воды 1,86 град.

167. Вычислите температуру кипения 5%-ного раствора нафталина С₁₀Н₈ в бензоле. Температура кипения бензола 80,2°С. Эбуллиоскопическая константа его 2,57 град.

168. Раствор, содержащий 25,65 г некоторого неэлектролита в 300 г воды, кристаллизуется при –0,465°С. Вычислите молекулярный вес растворенного вещества, зная что криоскопическая константа воды 1,86 град.

169. Вычислите криоскопическую константу уксусной кислоты, зная, что раствор, содержащий. 3,56 г антрацена С₁₄Н₁₀ в 100 г уксусной кислоты, кристаллизуется при 15,718°С. Температура кристаллизации уксусной кислоты16,65°С.

170. Равные весовые количества камфоры С₁₀Н₁₆О и нафталина С₁₀Н₈ растворены в одинаковых количествах бензола. Какой из растворов кипит при более высокой температуре?

171. Температура кристаллизации раствора, содержащего 66,3 г некоторого неэлектролита в 500 г воды, равна –0,558°С. Вычислите молекулярный вес растворенного вещества, зная, что криоскопическая константа воды 1,86,1 град.

172. Сколько граммов анилина С₆Н₅NН₂ следует растворить в 50 г этилового эфира, чтобы температура кипения раствора была выше температуры кипения этилового эфира на 0,53 град? Эбуллиоскопическая константа этилового эфира 2,12 град.

173. Вычислите температуру кристаллизации 2%-ного раствора этилового спирта С₂Н₅ОН, зная, что криоскопическая константа воды 1,86 град.

174. Сколько граммов мочевины (NH₂)₂CO следует растворить в 75 г воды, чтобы температура кристаллизации понизилась на 0,465 град? Криоскопическая константа воды 1,86 град.

175. Вычислите процентную концентрацию водного раствора глюкозы С₆Н₁₂О₆ зная, что этот раствор кипит при 100,26°. Эбуллиоскопическая константа воды 0,52 град

176. Сколько граммов фенола С₆Н₅ОН следует растворить в 125 г бензола, чтобы температура кристаллизации раствора была ниже температуры кристаллизации бензола на 1,7 град? Криоскопическая константа бензола 5,1 град.

177. Сколько граммов мочевины (NH₂)₂CO следует растворить в 250 г воды, чтобы температура кипения повысилась на 0,26 град? Эбуллиоскопическая константа воды 0,52 град.

178. При растворении 2,3 г некоторого неэлектролита в 125 г воды температура кристаллизации понижается на 0,372 град. Вычислите молекулярный вес растворенного вещества, зная, что криоскопическая константа воды 1,86 град.

179. Вычислите температуру кипения 15%-ного водного раствора пропилового спирта С₃Н₇ОН, зная, что эбуллиоскопическая константа воды 0,52 град.

180. Вычислите процентную концентрацию водного раствора метанола СН₃ОН, зная, что температура кристаллизации раствора –2,79°С.