6. Физико-химические свойства растворов уровень а

1. Вычислить а) температуру кипения, б) температуру замерзания водного раствора, содержащего 0,1 моль сахарозы () в 500 г раствора.

=0,52 кг·К/моль, = 1,86 кг·К/моль

Дано: mр-ра = 500 г = 0,52 кг·К/моль = 1,86 кг·К/моль - ? - ?

РЕШЕНИЕ: а) Температура кипения водного раствора сахарозы рассчитывается по уравнению: tкип р-ра = + = = 1000С + , ∆tкип = ·cm (), cm() – моляльность сахарозы в растворе, моль/кг.

c_m() =, (6.1)

где - количество растворенной сахарозы, моль.

= , г

c_m() ==

моль/кг,

М= 342 г/моль

= 0,52∙0,21 = 0,11⁰С

= 100⁰С + 0,11⁰С = 100,11⁰С

б) Температура замерзания водного раствора рассчитывается по уравнению:

= -= 0⁰С - ,

= ·c_m (),

= 1,86∙0,21 = 0,39⁰С

= 0⁰С - 0,39⁰С = -0,39⁰С

Ответ: = 100,11⁰С = - 0,39⁰С

2. В 100 г воды содержится 2,3 г неэлектролита. Раствор обладает при 25⁰С осмотическим давлением, равным 618,5 кПа. Определить молярную массу неэлектролита. Плотность раствора принять равной 1,05 г/см³.

Дано: mB = 2,3 г t = 250C = 100 г π = 618,5 кПа ρр-ра = 1,05г/см3 МВ - ?

РЕШЕНИЕ π = ∙R∙T, кПа (6.2) где mВ – масса растворенного неэлектролита, г МВ – молярная масса растворенного неэлектролита, г/моль. R = 8,314 л∙кПа/(моль∙К) Т = 273 + to Vр-ра = mр-ра/ρр-ра = (mB + m)/ρр-ра = = 97,43 см3 = 0,097 л

М_В = = 94,98 г/моль

Ответ: молярная масса растворенного вещества равна

94,98 г/моль.

3. Определить массу воды, которую необходимо прибавить к 10 г карбамида CO(NH₂)₂, чтобы давление пара над полученным раствором при температуре 298К составило 3,066 кПа. Давление пара над водой при этой температуре равно 3,166 кПа.

Дано: р = 3,066 кПа = 3,166 кПа

Решение Давление насыщенного пара воды над раствором электролита равно: (6.3)

Откуда

где - количество воды, моль;

- количество карбамида, моль.

Откуда

= =

= моль

= 12 + 16 + 2(14 + 2) = 60 г/моль.

= · М= 5,11 · 18 = 91,98 г

Ответ: = 91,98 г.

Уровень в

1. Определить давление насыщенного пара воды над 0,05 М раствором хлорида кальция (ρ = 1,041 г/см³) при 301К, если давление насыщенного пара над водой при этой температуре равно 3,78 кПа. Кажущаяся степень диссоциации хлорида кальция равна 0,85.

Дано: моль/л T = 301К ρ = 1,041 г/см3 α = 0,85 рo = 3,78 кПа р - ?

РЕШЕНИЕ: Давление насыщенного пара воды над раствором электролита равно: , (6.4)

где - количество воды, моль,

- количество CaCl₂, моль

i – изотонический коэффициент.

α = ,i = α (к-1) + 1 (6.5)

где α – кажущаяся степень диссоциации CaCl₂

к – общее количество ионов, образующихся при полной

диссоциации одной молекулы CaCl₂.

CaCl₂ = Сa²⁺ + 2Cl^-

к = 3

i = 0,85(3-1)+1 = 2,7

, моль/л, (6.6)

oткуда , г

= 111 г/моль

Для расчета берем 1л раствора

m_р-ра = V_р-ра·ρ = 1000∙1,041 = 1041г.

р = 3,78∙= 3,77 кПа.

Ответ: давление насыщенного пара над раствором равно 3,77 кПа.