Расчет температуры кипения и замерзания раствора

Расчет температуры кипения и замерзания раствора

Вычисление температуры кипения и замерзания раствора хлорида магния

Задача 394.
Рассчитать температуру кипения и замерзания 5% раствора хлорида магния. Изотонический коэффициент i равен 1,7.
Решение:
М(MgCl2) = 95,211 г/ моль.
5%-ный раствор содержит 5 кг хлорида магния в 95 кг растворителя – воды.
Для рассчета повышения температуры кипения и понижения температуры замерзания растворов используем преобразованные формулы Рауля:

∆tкип. = (iEm1000)/(m2M); 
∆tзам. = (iКm11000)/(m2M).

Здесь 

i — изотонический коэффициент, К – криоскопический коэффициент (для воды равен 1,86), Е = эбуллиоскопический коэффициент (для воды равен 0,52 град·кг/моль), m1 и m2 — соответственно масса растворённого вещества (5 кг) и растворителя (95 кг), М — молярная масса растворённого вещества (М(MgCl2) = 95,211 г/ моль).

Тогда

∆tкип. = (iEm1 . 1000)/(m2M) = 1,7 . 0,52  .  5  .  1000)/(95  .  95,211) = ≈ 0,5; 
∆tзам. = (iКm1 . 1000)/(m2M) = 1,7  .  1,86  .  5  . 1000)/(95 . 95,211) = 1,75.

Видео:Изменение точки кипения и замерзанияСкачать

Изменение точки кипения и замерзания

Отсюда

Температуру кипения раствора:

tкип. = 100 + 0,5 = 100,5 °С.

Температуру замерзания раствора:

tзам. = 0 — 1,75 = -1,75 °С.

Ответ: tкип. = 100,5 °С; tзам. = -1,75 °С. 
 


Расчет массы вещества

Задача 395.
Рассчитайте количество (г) нитрата натрия, необходимое для изотонирования 20 см3 раствора серебра нитрата концентрации 0,5%, если изотоническая концентрация натрия хлорида 0,9%, изотонические эквиваленты AgNO3 и NaNO3 по NaCl равны 0,33 и 0,66 соответственно. 
Решение:
М(AgNO3) = 169,87 г/моль;
М(NaNO3) = 84,9947 г/моль;
V(p-pa) = 20 см3;
w%(AgNO3) = 0,33;
i(AgNO3) = 0,33;
i(NaNO3) = 0,66;
m(NaNO3) = ?
Рассчитаем массу серебра нитрата в 20 см3 его раствора, получим:

m(AgNO3) = (20 . 0,5)/100 = 0,1 г.

Видео:Коллигативные свойства растворовСкачать

Коллигативные свойства растворов

Расет количества (г) нитрата натрия, необходимое для изотонирования раствора серебра нитрата проведем по формуле:

m2 = {[(0,29 . V)/1000] — [(m1 . i1)/M1)]}/(M2/i2), где

M1 — молекулярная масса основного вещества;
M2— молекулярная масса дополнительного вещества;
m1 — количество основного вещества, в г;
m2 — количество дополнительного вещества, в г;
V — объем прописанного раствора, в мл. 
i1 — изотонический эквивалент основного вещества;
i2 — изотонический эквивалент дополнительного вещества;
О,29 — фактор изотонии.

Тогда

m(NaNO3) = {[(0,29 . V(p-pa)/1000] — [m(AgNO3) . i(AgNO3)/М(AgNO3)]}/[М(NaNO3)/i(NaNO3)] =
= [(0,29 . 20)/1000] — [(0,1 . 0,33)/169,87]/(84,9947/0,66) = 0,7 г.

Ответ: 0,7 г.
 


Задача 396.
Сколько  грамм  фруктозы  надо прибавить к 800 мл воды, чтобы осмотическое давление  при температуре  35 °С было равно 178560 Па?
Решение:
М(С6Н12О6)  = 180г/моль;
Осмотическое давление определяется по формуле:

Р = СMRT, где

СМ – молярная концентрация, R – газовая постоянная [8,314 Дж/(моль . К)] , T – температура.

Видео:задачи на коллигативные свойстваСкачать

задачи на коллигативные свойства

Из данного уравнения вытекает, что осмотическое давление растворов зависит от концентрации и температуры. 

Тогда

СМ = Р/RT = 178,560кПа/{[8,314 Дж/(моль . К)] . (273 + 35)K} = 0,0697 моль.

Зная осмотическое давление и молярную концентрацию 800 мл раствора фруктозы, рассчитаем массу растворенной фруктозы по формуле:

СМ = [m(B) . 1000]/[M(B) . V(мл)], где

СМ, m(B), M(B) и V(мл) соответственно молярная концентрация, масса, молярная масса растворённого вещества и объём раствора. 

Тогда
 
[m(B) = СМ[M(B) . V(мл)]/1000; 
m(С6Н12О6) = (0,0697 . 180 . 800)/1000 = 10 г.

Ответ: m(С6Н12О6) = 10 г.
 


Расчет концентрации раствора

Видео:3 6 Осмос Коллигативные свойства растворовСкачать

3 6  Осмос  Коллигативные свойства растворов

Задача 397.
Рассчитайте концентрацию натрия сульфата в моль/л, моль/м3, г/л, % масс в 1 л изотонического раствора, если i = 2,5,
R = 8,314 Дж/(моль . К). Осмотическое давление крови в норме 7,6 атм.
Решение:
М(Na2SO4) = 142,04 г/моль;
Р = 7,6 атм. = 770,07 кПа;
i = 2,5;
R = 8,314 Дж/(моль . К);
Т = 310 К – температура тела человека;
СМ(Na2SO4) = ?
Рассчитаем концентрацию раствора натрия сульфата, используя уравнение:

Р = iCMRT, где 

i — изотонический коэффициент; СМ – молярная концентрация электролита (моль/дм3); R – газовая постоянная [8,314 Дж/(моль . К)]; T – температура (К).

Тогда

СM = Р/iRT = 770,07/(2,5 . 8,314 . 310) = 0,1196 моль/дм3 ≈ 0,12 моль/дм3 или 0,12 моль/л.

Рассчитаем массу натрия сульфата в 1 л раствора, получим:

m(Na2SO4) = CМ(Na2SO4) . М(Na2SO4) = 0,12 моль/л . 142,04 г/моль = 16,8 г/л, CМ(Na2SO4) = 16,8 г/л.

Рассчитаем % масс в 1 л изотонического раствора натрия сульфата из пропорции:

Видео:КипениеСкачать

Кипение

100%   — (1000 + 16,8) г
х%     — 16,8 г
х% = (16,8 г . 100%)/(1000 + 16,8) = 1,65%.
w%(Na2SO4) = 1,65%.

Ответ: СМ(Na2SO4) =  0,12 моль/дм3 или 0,12 моль/л; 0,12/100 моль/м3; 16,8 г/л; w%(Na2SO4) = 1,65%.
 


Определение молярной массы вещества

Задача 398.
В 180 г сероуглерода растворили 1,08 г фосфора. Определите молярную массу фосфора в сероуглероде, если температура начала кипения полученного раствора на 0,11 °С выше нормальной температуры кипения CS2. Эбуллиоскопическая константа CS2 равна 2,29 К∙кг/моль.
Решение:
m(CS2) = 180 г;
m(Р) = 1,08 г;
Э(CS2) = 2,29 К∙кг/моль;
∆t = 0,11 °С;
М(Р) = ?
Расчет молярной массы фосфора будем вести по формуле:

М(В) = (1000 . Э . m1)/(m2 . ∆t), где

М(В) — молярная масса вещества;
m1 – масса растворенного вещества;
m2 – масса растворителя;
∆t – величина, показывающая на сколько градусов понизилась температура;
Э – криоскопическая константа.

Тогда

М(Р) = [1000 . Э(CS2) . m(Р)]/[m(CS2) . ∆t] = (1000 2,29 . 1,08)/(180 . 0,11) = 124,9 г/моль.

Так как атомная масса фосфора [Ar(P)] ≈ 31 г/моль, то рассчитаем количество атомов в молекуле фосфора, получим: 

Видео:3 2 Замерзание и кипение растворовСкачать

3 2  Замерзание и кипение растворов

N(Р) = М(Р)/Ar(P) = 124,9/31 ≈ 4.

Таким образом, молекула фосфора содержит 4 атома фосфора, значит молярная формула фосфора будет иметь вид: Р4

Ответ: М(Р4) = 124,9 г/моль.


🔥 Видео

Закон РАУЛЯСкачать

Закон РАУЛЯ

Урок 124 (осн). Зависимость температуры кипения жидкости от давленияСкачать

Урок 124 (осн). Зависимость температуры кипения жидкости от давления

Определение температуры кристаллизацииСкачать

Определение температуры кристаллизации

Коллигативные свойства растворов неэлектролитовСкачать

Коллигативные свойства  растворов неэлектролитов

Задача недели. Химия. №43. Законы РауляСкачать

Задача недели. Химия. №43. Законы Рауля

8 класс. Массовая доля растворенного вещества. Решение задач.Скачать

8 класс. Массовая доля растворенного вещества. Решение задач.

Физика. 8 класс. Зависимость температуры кипения от внешнего давления /03.11.2020/Скачать

Физика. 8 класс. Зависимость температуры кипения от внешнего давления /03.11.2020/

09 Смеси и растворы 5 коллигативные свойстваСкачать

09 Смеси и растворы 5 коллигативные свойства

Лекция 5Скачать

Лекция 5

Коллигативные свойства растворов. Законы РауляСкачать

Коллигативные свойства растворов. Законы Рауля

Коллигативные свойства растворовСкачать

Коллигативные свойства растворов

Определение температуры замерзания и содержания гликоля в охлаждающих низкозамерзающих жидкостяхСкачать

Определение температуры замерзания и содержания гликоля в охлаждающих низкозамерзающих жидкостях

Количество теплоты, удельная теплоемкость вещества. 8 класс.Скачать

Количество теплоты, удельная теплоемкость вещества. 8 класс.

Химия 1.РастворыСкачать

Химия 1.Растворы
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии