Решение типовых задач. Пример 1. Вычислите осмотическое давление раствора, содержащего в 1,5 л 135 г глюкозы C6H12O6 при 0 0С

Пример 1. Вычислите осмотическое давление раствора, содержащего в 1, 5 л 135 г глюкозы C₆H₁₂O₆ при 0 ⁰С.

Решение: Осмотическое давление определяется по закону Вант-Гоффа:

См RТ

Молярную концентрацию раствора находим по формуле:

.

Подставляя значение молярной концентрации в выражение закона Вант-Гоффа, рассчитываем осмотическое давление:

π = С_м RТ = 0, 5 моль/л ∙ 8, 314 Па∙ м³/моль∙ К∙ 273=1134, 86 ∙ 10³ Па

Пример 2. Определите температуру кипения раствора, содержащего 1, 84 г нитробензола C₆H₅NO₂ в 10 г бензола. Температура кипения чистого бензола 80, 2 ⁰С.

Решение: Температура кипения раствора на ∆ t_кип будет выше, чем температура кипения чистого бензола: t_кип(раствора)= t_кип(растворителя) + ∆ t_кип;

По закону Рауля: ∆ t_кип = Е∙ С_m,

где Е -эбуллиоскопическая константа растворителя (табличная величина),

С_m – моляльная концентрация раствора, моль/кг

∆ t_кип = Е∙ С_m = 1, 5 ∙ 2, 53=3, 8 ⁰С.

t_кип(раствора)= t_кип(растворителя) + ∆ t_кип = 80, 2 ⁰С +3, 8 ⁰С=84 ⁰С.

 

 

901. Раствор, содержащий 57 г сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ в 500 г воды, кипит при 100, 72 ⁰С. Определите эбуллиоскопическую константу воды.

902. Раствор, содержащий 4, 6 г глицерина С₃Н₈О₃ в 71 г ацетона, кипит при 56, 73 ⁰С. Определите эбуллиоскопическую константу ацетона, если температура кипения ацетона 56 ⁰С.

903. Вычислите температуру кипения раствора, содержащего 2 г нафталина С₁₀Н₈ в 20 г эфира, если температура кипения эфира 35, 6 ⁰С, а его эбуллиоскопическая константа 2, 16.

904. 4 г вещества растворены в 100 г воды. Полученный раствор замерзает при -0, 93 ⁰С. Определите молекулярную массу растворённого вещества.

905. Определите относительную молекулярную массу бензойной кислоты, если 10 % раствор её кипит при 37, 57 ⁰С. Температура кипения эфира 35, 6 ⁰С, а его эбуллиоскопическая константа 2, 16.

906. Понижение температуры замерзания раствора, содержащего 12, 3 г нитробензола С₆Н₅NО₂ в 500 г бензола, равно 1, 02 ⁰С. Определите криоскопическую константу бензола.

907. Температура замерзания уксусной кислоты 17 ⁰С, криоскопическая константа 3, 9. Определите температуру замерзания раствора, содержащего 0, 1 моль растворенного вещества в 500 г уксусной кислоты СН₃СООН.

908. Раствор, содержащий 2, 175 г растворённого вещества в 56, 25 г воды, замерзает при -1, 2 ⁰С. Определите относительную молекулярную массу растворённого вещества.

909. При какой температуре кипит раствор, содержащий 90 г глюкозы С₆Н₁₂О₆ в 1000 г воды?

910. В 200 г спирта растворены 5 г вещества. Раствор кипит при 79, 2 ⁰С. Определите относительную молекулярную массу вещества, если эбуллиоскопическая константа спирта 1, 22. Температура кипения спирта 78, 3 ⁰С.

911. Водный раствор сахара замерзает при -1, 1 ⁰С. Определите массовую долю (%) сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ в растворе.

912. В какой массе воды следует растворить 46 г глицерина С₃Н₈О₃, чтобы получить раствор с температурой кипения 100, 104 ⁰С?

913. Раствор, содержащий 27 г вещества в 1 кг воды, кипит при 100, 078 ⁰С. Определите относительную молекулярную массу растворённого вещества.

914. Вычислите массу воды, в которой следует растворить 300 г глицерина С₃Н₈О₃ для получения раствора, замерзающего при – 2 ⁰С.

915. Раствор глюкозы в воде показывает повышение температуры кипения на 0, 416 ⁰С. Вычистите понижение температуры замерзания этого раствора.

916. Вычислите температуру замерзания 20 % раствора глицерина С₃Н₈О₃ в воде.

917. В 250 г воды растворены 1, 6 г вещества. Раствор замерзает при -0, 2 ⁰С. Вычислите относительную молекулярную массу растворенного вещества.

918. Раствор, содержащий 0, 5 г ацетона (СН₃)₂СО в 100 г уксусной кислоты, дает понижение температуры замерзания на 0, 34 ⁰С. Определите криоскопическую константу уксусной кислоты.

919. Вычислите массовую долю (%) глицерина в водном растворе, температура кипения которого 100, 39 ⁰С.

920. Сколько граммов этиленгликоля С₂Н₄(ОН)₂ требуется прибавить на каждый килограмм воды для приготовления антифриза с точкой замерзания -9, 3 ⁰С?

921. Раствор, содержащий 565 г ацетона и 11, 5 г глицерина С₃Н₅(ОН)₃ кипит при 56, 38 ⁰С. Чистый ацетон кипит 56 ⁰С. Вычислите эбуллиоскопическую константу ацетона.

922. При какой температуре замерзает 4 % раствор этилового спирта С₂Н₅ОН в воде?

923. Определите массовую долю (%) сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ в водном растворе, если раствор закипает при 101, 04 ⁰С.

924. Какой из растворов будет замерзать при более низкой температуре: 10 % раствор глюкозы С₆Н₁₂О₆ или 10 % раствор сахара С₁₂Н₂₂О₁₁?

925. Вычислите температуру замерзания 12 % водного (по массе) раствора глицерина С₃Н₈О₃.

926. Вычислите температуру кипения раствора, содержащего 100 г сахарозы C₁₂H₂₂O₁₁ в 750 г воды.

927. Раствор, содержащий 8, 535 г NaNO₃ в 100 г воды, кристаллизуется при t = -2, 8 ⁰С. Определите криоскопическую постоянную воды.

928. Для приготовления охлаждающей жидкости на 20 л воды взято 6 г глицерина ( = 1, 26 г/мл). Какова будет температура замерзания приготовленного антифриза?

929. Определите количество этиленгликоля C₂H₄(OH)₂, которое необходимо добавить к 1 кг воды для приготовления раствора с температурой кристаллизации –15 ⁰С.

930. Определите температуру кристаллизации раствора, содержащего 54 г глюкозы C₆H₁₂O₆ в 250 г воды.

931. Раствор, содержащий 80 г нафталина C₁₀H₈ в 200 г диэтилового эфира, кипит при t = 37, 5 ⁰C, а чистый эфир – при t = 35 ⁰C. Определите эбулиоскопическую константу эфира.

932. При добавлении 3, 24 г серы в 40 г бензола C₆H₆ температура кипения повысилась на 0, 91 ⁰С. Из скольких атомов состоят частицы серы в растворе, если эбуллиоскопическая постоянная бензола равна 2, 57 ⁰С.

933. Раствор, содержащий 3, 04 г камфоры C₁₀H₁₆O в 100 г бензола С₆Н₆, кипит при t = 80, 714 ⁰C. (Температура кипения бензола равна 80, 20 ⁰С). Определите эбулиоскопическую постоянную бензола.

934. Сколько граммов карбамида (мочевины) CO(NH₂)₂ необходимо растворить в 125 г воды, чтобы температура кипения повысилась на 0, 26 ⁰С. Эбуллиоскопическая постоянная воды 0, 52 ⁰С.

935. Вычислите температуру кипения 6% (по массе) водного раствора глицерина C₃H₈O₃.

936. Вычислите массовую долю сахарозы С₁₂Н₂₂О₁₁ в водном растворе, температура кристаллизации которого 0, 41 ⁰С.

937. При растворении 0, 4 г некоторого вещества в 10 г воды температура кристаллизации раствора понизилась на 1, 24 ⁰С. Вычислите молярную массу растворённого вещества.

938. Вычислите температуру замерзания 5% (по массе) раствора сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ в воде.

939. Сколько граммов глюкозы С₆Н₁₂О₆ следует растворить в 300 г воды для получения раствора с температурой кипения 100, 5 ⁰С?

940. Раствор, содержащий 8, 5 г некоторого неэлектролита в 400 г воды, кипит при температуре 100, 78 ⁰С. Вычислите молярную массу растворенного вещества.

941. При растворении 0, 4 г некоторого вещества в 10 г воды температура кристаллизации раствора стала –1, 24 ⁰С. Определите молярную массу растворенного вещества.

942. Вычислите массовую долю сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ в растворе, температура кипения которого 100, 13⁰С.

943. Вычислите температуру кристаллизации 25% (по массе) раствора глицерина С₃Н₈О₃ в воде.

944. Температура кристаллизации бензола С₆Н₆ 5, 5 ⁰С, криоскопическая константа 5, 12. Вычислите молярную массу нитробензола, если раствор, содержащий 6, 15 г нитробензола в 400 г бензола, кристаллизуется при 4, 86⁰С.

945. Раствор глицерина С₃Н₈О₃ в воде показывает повышение температуры кипения на 0, 5 ⁰С. Вычислите температуру кристаллизации этого раствора.

946. Вычислите массовую долю мочевины СО(NH₂)₂ в водном растворе, температура кристаллизации которого –5⁰С.

947. В каком количестве воды следует растворить 300 г бензола С₆Н₆ для получения раствора с температурой кристаллизации –20 ⁰С?

948. Вычислите температуру кипения 15% (по массе) раствора глицерина С₃Н₈О₃ в ацетоне, если температура кипения ацетона 56, 1⁰С, а эбулиоскопическая постоянная равна 1, 73.

949. Вычислите осмотическое давление раствора при 17 ⁰С, если 1 л его содержит 18, 4 г глицерина C₃H₅(OH)₃.

950. В 1 мл раствора содержится 10¹⁵ молекул растворённого вещества. Вычислите осмотическое давление раствора при 0 ⁰С. В каком объёме содержится 1 моль растворённого вещества?

951. Сколько молекул растворённого вещества содержится в 1 мл раствора, осмотическое давление которого при 54 ⁰С равно 6065 Па?

952. Вычислите осмотическое давление 25% (по массе) раствора сахарозы C₁₂H₂₂O₁₁ при 15 ⁰C (ρ = 1, 105 г/мл).

953. При какой температуре осмотическое давление раствора, содержащего в 1 л воды 45 г глюкозы C₆H₁₂O₆, достигнет 607, 8 кПа?

954. Вычислите осмотическое давление 0, 25М раствора сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ при 38⁰С.

955. При какой температуре осмотическое давление раствора, содержащего в 1 л 60 г глюкозы С₆Н₁₂О₆, достигнет 3 атм?

956. Осмотическое давление раствора, объем которого 5 л, при 27 ⁰С равно 1, 2 ∙ 10⁵ Па. Какова молярная концентрация этого раствора?

957. Сколько граммов этилового спирта С₂Н₅ОН должен содержать 1 л раствора, чтобы его осмотическое давление было таким же, как и раствора, содержащего в 1 л при той же температуре 4, 5 г формальдегида СН₂О.

958. Сколько граммов этилового спирта С₂Н₅ОН надо растворить в 500 мл воды, чтобы осмотическое давление этого раствора при 20 ⁰С равно 4, 052 ∙ 10⁵ Па?

959. 200 мл раствора содержат 1 г растворённого вещества и при 20 ⁰С имеют осмотическое давление 0, 43 ∙ 10⁵ Па. Определите молярную массу растворенного вещества.

960. Определите молярную массу растворенного вещества, если раствор, содержащий в 0, 5 л 6 г вещества, при 17 ⁰С обладает осмотическим давлением 4, 82 ∙ 10⁵ Па.

961. Сколько граммов глюкозы C₆H₁₂O₆ должен содержать 1 л раствора, чтобы его осмотическое давление было таким же, как и раствора, содержащего в 1 л при той же температуре 34, 2 г сахара C₁₂H₂₂O₁₁?

962. 400 мл раствора содержат 2 г растворённого вещества при 27 ⁰С. Осмотическое давление раствора 1, 216 ∙ 10⁵ Па. Определите молярную массу растворённого вещества.

963. Раствор сахара C₁₂H₂₂O₁₁ при 0 ⁰С оказывает осмотическое давление 7, 1 ∙ 10⁵ Па. Сколько граммов сахара содержится в 250 мл такого раствора?

964. 2, 45 г карбамида содержатся в 7 л раствора. Осмотическое давление раствора при 0 ⁰С равно 1, 317 ∙ 10⁵ Па. Вычислите молярную массу карбамида.

965. Определите осмотическое давление раствора, в 1 л которого содержится 3, 01 ∙ 10²³ молекул при 0 ⁰С.

966. Водные растворы фенола С₆Н₅ОН и глюкозы C₆H₁₂O₆ содержат в 1 л равные массы растворенных веществ. В каком из растворов осмотическое давление больше при одинаковой температуре? Во сколько раз?

967. Раствор, содержащий 3 г неэлектролита в 250 мл воды, замерзает при температуре – 0, 348 ⁰С. Вычислите молярную массу неэлектролита.

968. Раствор, содержащий в 1 л 7, 4 г глюкозы С₆Н₁₂О₆ при температуре 27 ⁰С имеет одинаковое осмотическое давление с раствором мочевины CO(NH₂)₂. Сколько г мочевины содержится в 500 мл раствора?

969. Осмотическое давление раствора, в 1 л которого содержится 4, 65 г анилина С₆Н₅NH₂, при температуре 21⁰С равно 122, 2 кПа. Вычислите молярную массу анилина.

970. Вычислите осмотическое давление при температуре 20 ⁰С 4% раствора сахара С₁₂Н₂₂О₁₁, плотность которого равна 1, 014 г/мл.

971. Определите осмотическое давление раствора, содержащего 90, 08 г глюкозы С₆Н₁₂О₆ в 4 литрах при температуре 27 ⁰С.

972. Раствор, объемом 4 литра, содержит при температуре 0 ⁰С 36, 8 г глицерина (С₃Н₈О₃). Чему равно осмотическое давление этого раствора?

973. При 0 ⁰С осмотическое давление раствора сахарозы С₁₂Н₂₂О₁₁ равно 3, 55∙ 10⁵ Па. Какая масса сахарозы содержится в 1 л раствора?

974. Определите величину осмотического раствора, в 1 литре которого с одержится 0, 4 моль неэлектролита при температуре 17 ⁰С.

975. Чему равно осмотическое давление раствора, содержащего в 2, 5 литрах раствора 6, 2 г анилина (C₆H₅NH₂) при температуре 21 ⁰С.

976. При 0 ⁰С осмотическое давление раствора сахарозы С₁₂Н₂₂О₁₁ равно 3, 55∙ 10⁵ Па. Какая масса сахарозы содержится в 1 л раствора?

977. При какой температуре будет замерзать водный раствор этилового спирта, если массовая доля С₂Н₅ОН равна 25%?

978. Раствор, содержащий 0, 162 г серы в 20 г бензола, кипит при температуре на 0, 081 ⁰С выше, чем чистый бензол. Рассчитайте молекулярную массу серы в растворе. Сколько атомов содержится в одной молекуле серы?

979. К 100 мл 0, 5 моль/л водного раствора сахарозы С₁₂Н₂₂О₁₁ добавлено 300 мл воды. Чему равно осмотического давления полученного раствора при 25 ⁰С?

980. Определите температуры кипения и замерзания раствора, содержащего 1 г нитробензола С₆Н₅NО₂ в 10 г бензола. Эбулоскопическая и криоскопическая константа бензола соответственно равна 2, 57 и 5, 1 К∙ кг/моль. Температура кипения чистого бензола 80, 2 ⁰С, температура замерзания -5, 4 ⁰С.

981. Какова температура замерзания раствора неэлектролита, содержащего 3, 01∙ 10²³ молекул в одном литре воды?

982. Растворы камфары массой 0, 522 г в 17 г эфира кипит при температуре на 0, 461 ⁰С выше, чем чистый эфир. Эбуллиоскопическая константа эфира 2, 16 К∙ кг/моль. Определите молекулярную массу камфары.

983. Температура кипения водного раствора сахарозы равна 101, 4 ⁰С. Вычислите моляльную концентрацию и массовую долю сахарозы в растворе. При какой температуре замерзает этот раствор?

984. Молекулярная масса неэлектролита равна 123, 11 г/моль. Какая масса неэлектролита должна содержаться в 1 л раствора, чтобы раствор при 20 ⁰С имел осмотическое давление, равное 4, 56∙ 10⁵ Па?

985. При растворении 13, 0 неэлектролита в 400 г диэтилового эфира (С₂Н₅)₂О температура кипения повысилась на 0, 453 К. Определите молекулярную массу растворенного вещества.

986. Определите температуру кипения водного раствора глюкозы, если массовая доля С₆Н₁₂О₆ равно 20% (для воды К_э=0, 516 К∙ кг/моль).

987. Раствор, состоящий из 9, 2 г йода и 100 г метилового спирта (СН₃ОН), закипает при 65, 0 ⁰С. Сколько атомов входит в состав молекулы йода, находящегося в растворенном состоянии? Температура кипения спирта 64, 7 ⁰С, а его эбуллиоскопическая константа К_э=0, 84.

988. Сколько граммов сахарозы С₁₂Н₂₂О₁₁ надо растворить в 100 г воды, чтобы: а) понизить температуру кристаллизации на 1 ⁰С; б) повысить температуру кипения на 1 ⁰С?

989. В 60 г бензола растворено 2, 09 некоторого вещества. Раствор кристаллизуется при 4, 25 ⁰С. Установите молекулярную массу вещества. Чистый бензол кристаллизуется при 5, 5 ⁰С. Криоскопическая константа бензола 5, 12 К∙ кг/моль.

990. При 20 ⁰С осмотическое давление раствора, в 100 мл которого содержится 6, 33 г красящего вещества крови – гематина, равно 243, 4 кПа. Определите молекулярную массу гематина.

991. Раствор, состоящий из 9, 2 г глицерина С₃Н₅(ОН)₃ и 400 г ацетона кипит при 56, 38 ⁰С. Чистый ацетон кипит при 56, 0 ⁰С. Вычислите эбуллиоскопическую константу ацетона.

992. Давление пара воды при 30 ⁰С составляет 4245, 2 Па. Какую массу сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ следует растворить в 800 г воды для получения раствора, давление пара которого на 33, 3 Па меньше давления пара воды? Вычислите массовую долю (%) сахара в растворе.

993. Давление пара эфира при 30 ⁰С равно 8, 64∙ 10⁴ Па. Какое количество неэлектролита надо растворить в 50 моль эфира, чтобы понизить давление пара при данной температуре на 2666 Па?

994. Понижение давления пара над раствором, содержащем 0, 4 моль анилина в 3, 04 кг сероуглерода, при некоторой температуре равно 1003, 7 Па. Давление пара сероуглерода при той же температуре 1, 0133∙ 10⁵ Па. Вычислите молекулярную массу сероуглерода.

995. При некоторой температуре давление пара над раствором, содержащем 62 г фенола С₆Н₅О в 60 моль эфира равно 0, 507∙ 10⁵ Па. Найдите давление пара эфира при этой температуре.

996. Давление пара воды при 50 ⁰С равно 12334 Па. Вычислите давление пара раствора, содержащего 50 г этиленгликоля С₂Н₄(ОН)₂ в 900 г воды.

997. Давление водяного пара при 65 ⁰С равно 25003 Па. Определите давление водяного пара над раствором, содержащим 34, 2 г сахара С₁₂Н₂₂О₁₂ в 90 г воды при той же температуре.

998. Давление пара воды при 10 ⁰С составляет 1227, 8 Па. В каком объеме воды следует растворить 16 г метилового спирта для получения раствора, давление пара которого составляет 1200 Па при той же температуре? Вычислите массовую долю спирта в растворе (%).

999. При какой температуре будет кристаллизоваться водный раствор, в котором массовая доля метилового спирта равна 45%.

1000. Водно-спиртовой раствор, содержащий 15% спирта, кристаллизуется при – 10, 26 ⁰С. Определите молярную массу спирта.