Решение задач по химии на расчет температуры кипения и моляльной концентрации раствора

Задача 499.
В 200 г воды растворено: 1) 31 г карбамида  СО(NH₂)₂; 2) 90 г глюкозы  C₆H₁₂O₆. Будет ли температура кипения этих растворов одинакова: а) да; б) нет?
Решение:
M(СО(NH₂)₂) = 60 г/моль, M(C₆H₁₂O₆) = 180 г/моль. Для расчетов температур кипения растворов неэлектролитов используем уравнение: 

где С_М— моляльная концентрация   m₁ — масса растворённого вещества; m₂ — масса растворителя; М – молярная масса растворённого вещества; Е – эбуллиоскопическая константа (для воды Е = 0,52); t_кип — повышение температуры кипения.                               

Находим повышение температуры кипения растворов мочевины и глюкозы:

(t_кип)[СО(NH₂)₂]  =  (0,52 ^. 31 ^. 1000)/((200 ^. 60) = 1,34;

(t_кип)(C₆H₁₂O₆)  =  (0,52 ^. 31 ^. 1000)/((200 ^. 180) = 0,45.

Так как для обоих растворов повышение температуры кипения растворов (t_кип)  различно, то температура кипения этих растворов неодинакова.

Ответ: б) нет.

Задача 500.
В 250 г органического растворителя содержатся (g) г растворенного неэлектролита с молекулярной массой (М). Криоскопическая постоянная растворителя равна К. Какое выражение для t_крист  правильно: а) Kg/M; б) 4Kg/M; в) Kg/4M.

Решение:
Понижение температуры кристаллизации раствора определяется по уравнению:

t_крист = С_М ^. К

где С_М— моляльная концентрация  m₁ — масса растворённого вещества; m₂ — масса растворителя; М – молярная масса растворённого вещества; К — криоскопическая константа. Подставив в уравнение данные задачи, получим выражение для  t_крист:  

Видео:задачи на коллигативные свойстваСкачать

Ответ: б).

Задача 501.
Некоторый водный раствор неэлектролита кипит при 373,52 К. Какова моляльная концентрация этого раствора: а) С_М = 1; б) С_М  = 0,1; в) С_М = 0,01 моль на 1000 г Н₂О?
Решение:
Из уравнения:

t_кип = t_кип(Н₂О) + t_кип

где 
t_кип (Н₂О) = 373К (273+100=373), рассчитаем повышение температуры кипения раствора:

t_кип = t_кип — t_кип (Н₂О) = 373,52 = 373 = 0,52

Из уравнения:

t_кип = С_М ^. Е,

где
C_М — моляльная концентрация  Е – эбуллиоскопическая константа (для воды Е = 0,52), находим моляльную концентрацию, получим: 

Ответ: а).

Задача 502.
Нужно приготовить раствор, содержащий в 1 л 0,5 моля NaCl, 0,16 моля KCl и 0,24 моля  K₂SO₄. Как это сделать, имея в своем распоряжении только  NaCl, KCl  и  Na₂SO₄?
Решение:
Найдём общее количество ионов в полученном растворе: 
0,5М  NaCl: n(Na⁺) = 0,5 моля, n(Cl^—) = 0,5 моля;
0,16М  KCl: n(K⁺) = 0,16 моля, n(Cl^—) = 0,16 моля;
0,24М  K₂SO₄: n(K⁺) = 0,48 моля (2 ^. 0,24 = 0,48), n(SO₄^2-) = 0,24 моля.
Таким образом, в полученном растворе содержится следующее количество ионов: 
n(SO₄^2-)  = 0,24 моля, n(K⁺ = 0,64 моля, n(Cl^—) = 0,66 моля и n(Na⁺) = 0,5 моля.
Необходимое количество ионов (SO₄^2-)  можно получить из 0,24 молей  Na2SO4, что даст 0,48 молей ионов  Na+. Недостающее количество ионов Na⁺  можно взять из 0,02 молей NaCl (0,50 – 0,048 = 0,02), что даст 0,02 моля ионов  (K⁺). Тогда недостающее количество ионов Cl^—  можно взять, если прибавить 0,64 моля KCl (0,66 – 0,02 = 0,64), что даст 0,64 моля ионов  (K⁺), необходимое количество для полученного раствора.
Таким образом, необходимо взять 0.24 моля  Na₂SO₄, 0,02 моля NaCl и 0,64 моля  KCl.

Ответ: 0.24 моля  Na₂SO₄, 0,02 моля NaCl и 0,64 моля  KCl.