[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск по форуму ]
  • Страница 1 из 1
  • 1
Форум » Химическое образование » Типовые задачи и решения по общей и неорганической химии » 2. Растворы. Изотонический коэффициент, Давление пара. (Температуры кипения и замерзания.)
2. Растворы. Изотонический коэффициент, Давление пара.
FilIgorДата: Среда, 07.11.2012, 11:10 | Сообщение # 1
Эксперт
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 6490
Замечания: 0%
Статус: Offline

2. Растворы. Изотонический коэффициент, Давление насыщенного пара, Температуры кипения и замерзания.

2.1. Задание.
Определить давление насыщенного пара раствора, содержащего 18 г. глюкозы в 180 г. воды при 100 оС.

Решение.
Определим количества веществ (моль) компонентов.
n(C6H12O6) = n1 = m/Mr = 18/180 = 0,1 моль.
n(H2O) = n2 = m/Mr = 180/18 = 10 моль.

Определим мольную долю глюкозы.
N = n1/(n1 + n2) = 0,1/(10 + 0,1) ~ 0,01.

По закону Рауля,
N = (P0 - Р)/Р0
При 100 градусах Р0 = 101,3 кПа. Отсюда,
(101,3 - Р)/101,3 = 0,01.
Р = 100,287 кПа.

Задание 2.1.1.
Определить температуры кипения и замерзания этого же раствора.

Решение.
По справочнику определим эбулиоскопическую и криоскопическую константы воды.
Кэ = 0,52, Кк = 1,86.
Определим моляльность раствора.
Сm = 1000mв-во/Mr*mрастворитель = 1000*18/180*180 = 0,556 моль/кг.

Определим температуру кипения:
Δt = Cm*Кэ = 0,556*0,52 = 0,289 о. Ткип = 100 + Δt = 100,289 оС.

Определим температуру замерзания.
Δt = Cm*Kk = 0,556*1,86 = 1,034 o. Тзам = 0 - Δt = - 1,034 оС.

Задание 2.1.2

Определите относительную молекулярную массу ани­лина, если при 300С давление пара раствора, содержащего 3,09 г анилина в 370 г эфира С4Н10О равно 643,6 мм рт.ст. а давление пара чистого эфира при той же температуре равно 647,9 мм рт.ст.

Решение.

Определим мольную долю анилина.
N = (647,9 - 643,6)/643,6 = 0,006681
Определим количество вещества эфира.
n2 = m/M = 370/74 = 5 моль.
Определим мольную долю анилина.
N = n1/(n1 + n2)
0,006681 = n/(n+5)
n = 0,033405

Определим молярную массу.
M = m/n = 3,09/0,0336 = 92 г/моль.

Это близко к истинному значению (93 г/моль).


data-yashareType="button" data-yashareQuickServices="yaru,vkontakte,facebook,twitter,odnoklassniki,moimir,lj"

>


Поддержать проект

It's futile to speculate about what might have been
 
FilIgorДата: Среда, 07.11.2012, 11:15 | Сообщение # 2
Эксперт
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 6490
Замечания: 0%
Статус: Offline

2.2. Изотонический коэффициент.

Задание.
Определить изотонический коэффициент хлорида алюминия и хлорида кальция при кажущейся степени диссоциации 50 и 80% соответственно.

Решение.
AlCl3 <=> Al3+ + 3Cl-
CaCl2 <=> Ca2+ + 2Cl-

Из уравнений диссоциации видно, что при диссоциации хлорида алюминия образуется 4 иона (k = 4),
а при диссоциации хлорида кальция - 3 иона (k = 3).

i (AlСl3) = 1 + α(k - 1) = 1 + 0,5(4 - 1) = 2,5.
i (CaCl2) = 1 + α(k - 1) = 1 + 0,8(3 - 1) = 2,6.

Задание.

Кажущаяся степень диссоциации некоторой соли, диссоциирующей на три иона, составляет 97 %. Определить, при какой температуре
начнет кристаллизоваться раствор этой соли в воде, если он закипает при температуре 100,2 °С.

Решение.

Определим изотонический коэффициент.
Поскольку соль диссоциирует на 3 иона, k = 1.
97%, соотв.   α = 0,97.
i = 1 + α(k - 1) = 1 + 0,97(3 - 1) = 2,94.
Определим моляльность.  Δt = 100,2 - 100 = 0,2.
Сm = Δt/i*Kэ = 0,2/2,94*0,52 = 0,13 моль/кг.
Определим температуру замерзания (кристаллизации).
Δt = i*Cm*Kk = 2,94*0,13*1,86 = 0,72 o.
T = 0 -  Δt = 0 - 0,72 = - 0,72 oC.


data-yashareType="button" data-yashareQuickServices="yaru,vkontakte,facebook,twitter,odnoklassniki,moimir,lj"

>


Поддержать проект

It's futile to speculate about what might have been
 
FilIgorДата: Среда, 07.11.2012, 11:18 | Сообщение # 3
Эксперт
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 6490
Замечания: 0%
Статус: Offline

2.3. Давление насыщенного пара, температуры кипения и замерзания.

Задание.
Определить давление насыщенного пара раствора, содержащего 111 г. хлорида кальция в 1000 г. воды при 100 оС.
Определить температуры кипения и замерзания этого раствора. Степень диссоциации 75%.

Решение.
1) Давление насыщенного пара раствора.
Для электролитов следует учитывать изотонический коэффициент.

i (CaCl2) = 1 + α(k - 1) = 1 + 0,75(3 - 1) = 2,5.
n1(CaCl2) = m/Mr = 111/111 = 1 моль.
n2(H2O) = m/Mr = 1000/18 = 55,56 моль.

iN = (P0 - Р)/Р0
N = 1/(1 + 55,56) = 0,0177
2,5*0,0177 = (101,3 - P)/101,3
P = 96,823 кПа.

2) Температура кипения.
Определим моляльность раствора.
Сm = 1000mв-во/Mr*mрастворитель = 1000*111/111*1000 = 1.

Δt = i*Cm*Кэ = 2,5*1*0,52 = 1,3.
Ткип = 101,3 оС.

3) Температура замерзания.
Δt = i*Cm*Kk = 2,5*1*1,86 = 4,65 o.
Тзам = 0 - Δt = - 4,65 оС.


data-yashareType="button" data-yashareQuickServices="yaru,vkontakte,facebook,twitter,odnoklassniki,moimir,lj"

>


Поддержать проект

It's futile to speculate about what might have been
 
FilIgorДата: Среда, 07.11.2012, 11:20 | Сообщение # 4
Эксперт
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 6490
Замечания: 0%
Статус: Offline

2.4. Определение молярной массы по температуре кипения и замерзания.

Задание.
Определите молярную массу серы, если раствор 0,324 г ее в 40 г бензола кипит на 0,081 градус выше, чем чистый бензол (Кэ = 2,61), какой формуле отвечает эта величина молярной массы?

Решение.
Определим моляльность раствора.

Δt = Cm*Kэ
0,081 = Cm*2,61
Cm = 0,031 моль/кг.

Определим молярную массу.

Mr = m(S)/Cm*m(C6H6) = 0,324/0,031*0,04 = 261 г/моль.
Отсюда индекс составит s = Mr/Ar = 261/32 = 8.

Формула S8.

Задание.
Найти молекулярный вес вещества, если 2 г его растворены в 200 г воды, и раствор замерзает при –0,547 оС.

Решение.
Криоскопическая константа воды Kk = 1,86.
Определим моляльность раствора.
Δt = Cm*Kk
Cm = 0,547/1,86 = 0,294 моль/кг.
В килограмме воды растворено 2/0,2 = 10 г. вещества.
Молярная масса M = m/n = 10/0,294 = 34 г/моль.


data-yashareType="button" data-yashareQuickServices="yaru,vkontakte,facebook,twitter,odnoklassniki,moimir,lj"

>


Поддержать проект

It's futile to speculate about what might have been
 
FilIgorДата: Среда, 07.11.2012, 11:22 | Сообщение # 5
Эксперт
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 6490
Замечания: 0%
Статус: Offline

2.5. Определение степени диссоциации по Т замерзания.

Задание.
Раствор, содержащий 17,1 г сульфата алюминия Аl2(SO4)3 (Мr = 342 г/моль) в 50 г воды, замерзает при t = - 4,65°С. Определить кажущуюся степень диссоциации соли в этом растворе.

Решение.
Определим моляльность раствора.
Cm = 17,1/342*0,05 = 1 моль/кг.

Δt = iCmKk, откуда i = Δt/CmKk = 4,65/1*1,86 = 2,5.

α = (i - 1)/(k - 1) = (2,5 - 1)/(5 - 1) = 0,375 (37,5%).


data-yashareType="button" data-yashareQuickServices="yaru,vkontakte,facebook,twitter,odnoklassniki,moimir,lj"

>


Поддержать проект

It's futile to speculate about what might have been
 
FilIgorДата: Суббота, 17.11.2012, 14:42 | Сообщение # 6
Эксперт
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 6490
Замечания: 0%
Статус: Offline

2.5. Определение степени диссоциации по Т замерзания.

Задание.
Раствор, содержащий 17,1 г сульфата алюминия Аl2(SO4)3 (Мr = 342 г/моль) в 50 г воды, замерзает при t = - 4,65°С. Определить кажущуюся степень диссоциации соли в этом растворе.

Решение.
Определим моляльность раствора.
Cm = 17,1/342*0,05 = 1 моль/кг.

Δt = iCmKk, откуда i = Δt/CmKk = 4,65/1*1,86 = 2,5.

α = (i - 1)/(k - 1) = (2,5 - 1)/(5 - 1) = 0,375 (37,5%).


data-yashareType="button" data-yashareQuickServices="yaru,vkontakte,facebook,twitter,odnoklassniki,moimir,lj"

>


Поддержать проект

It's futile to speculate about what might have been
 
Форум » Химическое образование » Типовые задачи и решения по общей и неорганической химии » 2. Растворы. Изотонический коэффициент, Давление пара. (Температуры кипения и замерзания.)
  • Страница 1 из 1
  • 1
Поиск: