Примеры решения задач. Пример 1.относительное понижение упругости пара над раствором тростникового сахара (С12Н22О11) в воде составляет 2 %

Пример 1. относительное понижение упругости пара над раствором тростникового сахара (С₁₂Н₂₂О₁₁) в воде составляет 2 %. Определить осмотическое давление этого раствора при температуре 47ºС. Плотность раствора 1,15 г/см³. Определить также изменение температуры плавления и кристаллизации. K _эб = 0,52 K·кг/моль; K _кр = 1,86 K·кг/моль.

Решение. 1. Из закона Рауля (40, 41) следует, что мольная доля сахара в растворе составляет 0,02.

2. По формуле (42) определим величину повышения температуры кипения раствора: .

3. По формуле (43) определим величину понижения температуры замерзания раствора: .

величину осмотического давления определим по формуле (44): .

Пример 2. Раствор магния в олове содержит 0,833 г магния в 100 г олова. Температура плавления олова 505 К, а теплота плавления – 7200 Дж/моль. Определить температуру начала кристаллизации этого раствора.

Решение. определим мольную долю х₂ магния в олове: .

по уравнению (42) вычислим температуру кристаллизации расплава:

Пример 3. В системе свинец (2)-серебро (1) при Т = 1490 К закон Рауля справедлив для растворов, содержащих менее 18 % свинца. Давление насыщенного пара над чистым серебром равняется 7,47 Па. Вычислить давление пара серебра над раствором, содержащим 17,5 % свинца.

Решение. выделим мысленно 100 г расплава и примем их за 100 %, тогда .

мольная доля свинца в сплаве x ₂ составит:

.

из уравнения (41) вычислим давление пара серебра р ₁ над расплавом: .

Пример 4. Давление насыщенного пара над раствором, содержащим 5 г едкого натра в 180 г воды, при 100ºС составляет 0,99·10⁵ Па. Давление насыщенного пара над чистой водой при 100ºС составляет 1,01·10⁵ Па. Определить состояние едкого натра в растворе.

Решение. Состояние едкого натра в растворе можно оценить по величине изотонического коэффициента i. По закону Рауля:

полученное значение i > 1 указывает на наличие диссоциации NaOH.

Кажущуюся степень диссоциации определим по уравнению: