Примеры решения задач. 1.Как влияет на температуру кипения и давление пара над раствором повышение концентрации нелетучего вещества.

1. Как влияет на температуру кипения и давление пара над раствором повышение концентрации нелетучего вещества.

а) понижает температуру кипения и понижает давление пара;
б) повышает температуру кипения и повышает давление пара;
в) повышает температуру кипения и понижает давление пара;
г) понижает температуру кипения и повышает давление пара.

Решение:

а) . Потому повышение концентрации нелетучего вещества в растворе приводит к повышению температуры кипения раствора:

, , при > → >

 

= , =

 

() > (),

>

 

б) Согласно закону Рауля , . Повышение концентрации нелетучего вещества в растворе приводит к понижению давления пара растворителя над раствором:

 

, ,

 

> , ˂ , ˂ 1, ˂

 

Ответ: в) повышает температуру кипения и понижает давление пара.

 

2.Указать правильное значение изотонического коэффициента раствора хлорида алюминия, если кажущаяся степень диссоциации его равна 0,8.

а) 1,4; б) 2,4; в) 3,4; г) 4,4;

Решение:

AlCl₃ = Al³⁺ + 3Cl^-;

k=4

i = ( -1)+1 = 0,8(4-1)+1= 3,4

Ответ: в) 3,4.

 

3.Указать правильное значение кажущейся степени диссоциации раствора ортофосфата аммония, если его изотонический коэффициент в растворе равен 3,7.

а) 0,6; б) 0,7; в) 0,8; г) 0,9.

Решение:

(NH₄)₃PO₄ = 3 NH + PO

k=4

α = = = 0,9

Ответ: г) 0,9.

4. Вычислить температуры кипения и замерзания водного раствора, содержащего 0,1 моль сахарозы () в 1000г раствора.

=0,52 кг·К/моль, = 1,86 кг·К/моль

Дано: = 0,1 моль mр-ра = 1000 г = 0,52кг·К/моль = 1,86 кг·К/моль tкип р-ра -? tзам р-ра -?

Решение: tкип р-ра = 1000С + ∆ tкип tзам р-ра = 00С - ∆ tзам ∆ tкип = ·Сm () ∆ tзам = ·Сm () Сm () – моляльность сахарозы в растворе, моль/кг.

С_m () =

где - количество вещества растворенной сахарозы, моль.

С_m () = = моль/кг,

где М = 342 г/моль

∆ t_кип = 0,52∙0,10 = 0,052⁰С

t_{кип р-ра} = 100⁰С + 0,052⁰С = 100,052⁰С

∆ t_зам = 1,86∙0,10 = 0,186⁰С

t_{зам р-ра} = 0⁰С - 0,186⁰С = -0,186⁰С

 

Ответ: t_{кип р-ра} = 100,052⁰С

t_{зам р-ра} = - 0,186⁰С

 

5. В 100 г воды содержится 2,3г неэлектролита. Раствор обладает при 25⁰С осмотическим давлением, равным 618,5кПа. Определить молярную массу вещества. Плотность раствора принять равной 1 г/см³.

Дано: mB = 2,3 г t = 250C = 100 г π = 618,5 кПа ρр-ра = 1 г/см3   М -?

Решение: π = СВ∙R∙T R = 8,314 л∙кПа/моль∙К СВ - молярная концентрация вещества, моль/л. Vр-ра = mр-ра/ρр-ра = (mB + m )/ρр-ра

С_В =

где m_В – масса растворенного вещества, г

М_В – молярная масса растворенного вещества, г/моль.

π = ∙ R ∙ T; V_р-ра = = 102.3 см³ = 0,102 л

М_В = = 90,06 г/моль

Ответ: молярная масса растворенного вещества равна 90,06 г/моль.

 

6.Определить давление насыщенного пара над 5%-ным раствором хлорида кальция при 301К, если давление насыщенного пара воды при этой температуре равно 3,78 кПа. Кажущаяся степень диссоциации хлорида кальция 0,85.

Дано: = 5% Т = 301К =0,85 = 3,78 кПа -?

Решение: Давление насыщенного пара растворителя над раствором нелетучего электролита :   = ∙ = где - изотонический коэффициент, - давление насыщенного пара растворителя - воды - мольная доля растворителя (воды) в растворе

 

а) ;

- количество вещества воды в растворе,

- количество вещества электролита в растворе с учетом кажущейся степени диссоциации

; ; =

Если принять массу раствора равной 100 г, то масса воды в 100 г 5%-ного раствора равна 95 г, а масса соли - 5 г.

 

 

б) i = ( -1)+1; ↹ ; i = 0,85(3-1)+1= 0,85∙2+1 = 2,7

 

в) ∙ = 3,78∙ = 3,78 = 3,69 кПа

 

 

Ответ: давление насыщенного пара над раствором равно 3,69 кПа.