Расчет массовой доли, температуры кристаллизации и кипения растворов неэлектролитов 

Видео:Определение температуры кристаллизацииСкачать

Молярная масса растворенного вещества

          
Задание 161. 
Раствор, содержащий 0,512 г неэлектролита в 100 г бензола, кристаллизуется при 5,296°С. Температура кристаллизации бензола 5,5°С. Криоскопическая константа 5,1°С. Вычислите молярную массу растворенного вещества. Ответ: 128 г/моль.
Решение:
Понижение температуры кристаллизации вещества равно  = 5,5 – 5,26 = 0,2040. Масса растворённого вещества, приходящегося на 1000 г бензола равна:

m(бензол) = (0,512 ^. 1000)/100 = 5,12 г.

Для расчета молекулярной массы вещества используем уравнение:

К – криоскопическая константа; m₁ – масса растворённого вещества; m₂ – масса растворителя; М – молярная масса растворённого вещества;   – понижение температуры замерзания раствора.

Тогда

Ответ: 128 г/моль.

Видео:Коллигативные свойства растворов неэлектролитовСкачать

Массовая доля раствора

Задание 162. 
Вычислите массовую долю (%) водного раствора сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ зная, что температура кристаллизации раствора -0,93 С. Криоскопическая константа воды 1.86°. Ответ: 14,6%.
Решение:
Температура кристаллизации чистой воды равна 0^oС, следовательно,   = 0 — (-0,93) = +0,930. МС₁₂Н₂₂О₁₁ = 342 г/моль. Находим массу С₁₂Н₂₂О₁₁, приходящуюся на 1000 г воды используя формулу:

К – криоскопическая константа; m₁ – масса растворённого вещества; m₂ – масса растворителя; М – молярная масса растворённого вещества;   – понижение температуры замерзания раствора.

Тогда с учётом того, что m₂ равно 1000 г, получим:

Общая масса раствора, содержащего 171 г сахара, составляет 1000 + 171 = 1171 г. Процентное содержание сахара в данном растворе находим из соотношения:

m(B) – масса растворённого вещества m(смеси); m(Ра-ра) – масса раствора, которая составляет сумму масс растворителя и растворённого вещества [m(ра-ра) = m(ра-ля) + m(В);   — массовая доля растворённого вещества в процентах.

Ответ: 14,6%.

Видео:Плавление и кристаллизация твердых тел, температура плавления, удельная теплота плавления. 8 класс.Скачать

Температура кристаллизации раствора

Задание 163. 
Вычислите температуру кристаллизации раствора мочевины (NH₂)₂CO, содержащего 5 г мочевины в 150 г воды. Криоскопическая константа воды 1,86°C. Ответ: -1,03°С.
Решение:

М((NH₂)₂CO) = 60 г/моль.

По закону Рауля понижение температуры кристаллизации и повышение температуры кипения раствора () по сравнению с температурами кристаллизации и кипения растворителя выражаются уравнениями:

Е – эбуллиоскопическая константа; К – криоскопическая константа; m₁ – масса растворённого вещества; m₂ – масса растворителя; М – молярная масса растворённого вещества;   – понижение температуры замерзания раствора. Тогда понижение температуры кристаллизации раствора мочевины равно:

Вода кристаллизуется при 0^оС, следовательно, температура кристаллизации раствора мочевины равна:

Т_з = 0 – 1,03 = -1,03^oС.

Ответ: -1,03°С.

Видео:Плавление и отвердевание кристаллических телСкачать

Эбулиоскопическая константа

Задание 164. 
Раствор, содержащий 3,04 г камфоры С10Н16О в 100 г бензола, кипит при 80,714°С. Температура кипения бензола равна +80,2°С. Вычислите эбулиоскопическую константу бензола. Ответ: 2,57.
Решение:
Повышение температуры кипения равно:   = 80,714 – 80,2 = 0,5140. М(С₁₀Н₁₆О) = 152 г/моль. эбулиоскопическую константу камфоры вычислим, используя уравнение Рауля:

Е – эбулиоскопическая константа; m₁ – масса растворённого вещества; m₂ – масса растворителя; М – молярная масса растворённого вещества;  – повышение температуры кипения раствора.

Отсюда

Ответ: 2,57°С.

Видео:Кипение, удельная теплота парообразования. 8 класс.Скачать

Массовая доля раствора

Задание 165. 
Вычислите массовую долю (%) водного раствора глицерина С₃Н₅(ОН)₃, зная, что этот раствор кипит при 100,39°С. Эбулиоскопическая константа воды 0.52°. Ответ: 6,45%.
Решение:

М((С₃Н₅(ОН)₃) = 92 г/моль.

Температура кипения чистой воды равна 1000С, следовательно,  = 100,39 — 100 = +0,390. М((С₃Н₅(ОН)₃) = 92 г/моль. Находим массу С₃Н₅(ОН)₃ приходящуюся на 1000 г воды используя формулу:

Е – эбулиоскопическая константа; m₁ – масса растворённого вещества; m₂ – масса растворителя; М – молярная масса растворённого вещества;   – повышение температуры кипения раствора.

Тогда с учётом того, что m₂ равно 1000 г, получим:

Общая масса раствора, содержащего 69,0 г глицерина, составляет 1000 + 69,0 = 1069,0 г. Процентное содержание глицерина в данном растворе находим из соотношения:

w% = (m(B) ^. 100%)/m(ра-ра) = (69,0 ^. 100% )/1069,0 = 6,45%.

m(B) – масса растворённого вещества m(смеси); m(ра-ра) – масса раствора, которая составляет сумму масс растворителя и растворённого вещества [m(ра-ра) = m(ра-ля) + m(В);   — массовая доля растворённого вещества в процентах.

Ответ: 6,45%.

Видео:ФИЗИКА | Плавление и кристаллизацияСкачать

Молярная масса неэлектролита

Задание 166. 
Вычислите молярную массу неэлектролита, зная, что раствор, содержащий 2,25 г этого вещества в 250 г воды. кристаллизуется при -0,279°С, Криоскопическая константа воды 1,86°. Ответ: 60 г/моль.
Решение:
Температура кристаллизации чистой воды равна 0^oС, следовательно,  = 0 — (-0,279) = +0,2790. Для расчета используем уравнение:

К – криоскопическая константа; m₁ – масса растворённого вещества; m₂ – масса растворителя; М – молярная масса растворённого вещества; – понижение температуры замерзания раствора.

Тогда 

Ответ: 60 г/моль.

Видео:Урок 119 (осн). Плавление и кристаллизация. Удельная теплота плавленияСкачать

Температура кипения раствора

Задание 167. 
Вычислите температуру кипения 5%-ного раствора нафталина С₁₀Н₈ в бензоле. Температура кипения бензола 80,2^oС. Эбулиоскопическая константа его 2,57°. Ответ: 81 ,25°С.
Решение: 
М(С₁₀Н₈) = 128 г/моль. 
По закону Рауля раствор закипает при более высокой температуре, так как концентрация молекул растворителя в нём всегда ниже, чем в чистом растворителе, и давление насыщенного пара раствора достигает атмосферного при более высокой температуре. Выражается это уравнением:

Е – эбулиоскопическая константа; m₁ – масса растворённого вещества, 5 г; m₂ – масса растворителя 95г; М – молярная масса растворённого вещества; – понижение температуры замерзания раствора.

Повышение температуры кипения раствора нафталина равно:

Следовательно, температура кипения раствора t(ра-ра) = t(ра-ля) + = 80,2 + 1,05 = 81,25^oС.

Ответ: 81 ,25 °С.