Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Х. Свойства разбавленных растворов неэлектролитов
Неэлектролиты - это вещества, растворение которых не сопровождается распадом на ионы. Разбавленные растворы неэлектролитов обладают рядом свойств, количественное выражение которых зависит только от числа находящихся в растворе частиц растворенного вещества. 1. Относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором равно мольной доле растворенного вещества (закон Рауля).
(р0-р1 )/ р0=N2=n2 / (n1+n2), p1 = p0N1,
где р0- давление насыщенного пара над чистым растворителем; р1- парциальное давление насыщенного пара растворителя над раствором; n1- количество растворителя (в молях); n2- количество растворенного вещества (в молях); N1- мольная доля растворителя; N2- мольная доля растворенного вещества. 2. Повышение температуры кипения и понижение температуры кристаллизации раствора пропорциональны его моляльной концентрации. Dtкип = Е × m, Dtкрист = К × m, где Е- эбуллиоскопическая постоянная растворителя; К- криоскопическая постоянная растворителя; m- моляльность раствора. 3. Осмотическое давление раствора пропорционально его молярной концентрации: Р = СмRT (закон Вант-Гоффа), где См- молярность раствора; R- газовая постоянная; Т- температура, К.
Примеры решения задач Пример 1. Вычислить температуры кристаллизации и кипения 2%- ного раствора глюкозы C6H12O6. Решение Dtкип. = E× m Dtкр. = K× m Моляльность раствора (см. тему IX) равна: n 2/180 моль m = = ( ) m р-ля 0, 098 кг р-ля (180 г/моль – молярная масса глюкозы). Эбуллиоскопическая постоянная для воды 0, 52. Криоскопическая постоянная для воды 1, 86. 2/180 Тогда повышение температуры кипения Dtкип. = 0, 52× = 0, 06 °С. 0, 098
2/180 Понижение температуры кристаллизации Dtкр. = 1, 86 = 0, 21°С. 0, 098 Вода кипит при 100°С, следовательно, температура кипения раствора 100 + + 0, 06 = 100, 06°С; вода кристаллизуется при 0°С, следовательно, температу- ра кристаллизации раствора 0 - 0, 21 = - 0, 21°С. Пример 2. Раствор, содержащей 11, 04 г глицерина в 800 г воды, кристаллизуется при – 0, 279°С. Вычислить молярную массу глицерина. Решение Температура кристаллизации чистой воды 0°С. Значит, понижение температуры кристаллизации Dt = 0-(-0, 279) = 0, 279°С:
n 11, 04/М Dtкр. = K× m = K × = 1, 86 = 0, 279° m р-ля 0, 8 (М – молярная масса глицерина). Отсюда M = (186× 11, 04) / (0, 279× 0, 8) = 92 г/ моль.
Пример 3. Осмотическое давление раствора, в 250 мл которого содержит- ся 3 г сахара, при 12°С равно 83, 14 кПа. Определите относительную молеку- лярную массу сахара. Решение По закону Вант-Гоффа Росмт. = СМRT. Молярность раствора (см. тему IX) равна: СМ = n/V (моль/л).
Тогда Росмт. = (n/V) × RT = [(3/M) / 0.25] × 8, 314 × (273 + 12) = 83, 14 (M – молярная масса сахара). 3× 8, 314× (273+12) Отсюда М = = 342 г / моль; 83, 14 × 0, 25 относительная молекулярная масса сахара равна 342.
Пример 4. Давление насыщенного пара воды при 100°С равно 101, 325 кПа. Определить давление пара воды над 10%-ным раствором глицерина. Решение Из закона Рауля следует, что давление насыщенного пара растворителя над раствором пропорционально мольной доле растворителя: p1 = p0 N1 Мольная доля (см. тему IX) растворителя равна N1 = n1 / (n1 + n2). 900/18 Тогда p1 = 101, 325 × = 100, 74 кПа 900/18 + 100/342 (342 – молярная масса глицерина, 18 – молярная масса воды). Задачи
101. Определить температуру замерзания раствора, полученного при раство- рении 300 г сахара (C12H22O11) в 1500 г воды? Криоскопическая постоянная воды равна 1, 86 град. 102. Давление насыщенного пара воды при 100°С равно 101, 325 кПа (760 мм рт.ст.). Определить давление пара воды над 4%-ным раствором мочевины CO(NH2)2 при этой температуре. 103. Вычислить осмотическое давление при 0°С раствора, содержащего 3, 72 г анилина C6H5NH2 в 1л раствора. 104. Вычислить, сколько глицерина C3H5 (OH)3 нужно растворить в 200 г воды, чтобы раствор замерзал при -5°С. Криоскопическая постоянная воды 1, 86 град. 105. Раствор, содержащий 2, 05 г растворенного вещества в 650 г воды, замерзает при –0, 93°С. Вычислить относительную молекулярную массу растворенного вещества. Криоскопическая постоянная воды 1, 86 град. 106. Вычислить температуру замерзания водного 30%-ного раствора C2H5OH. Криоскопическая постоянная воды 1, 86 град. 107. Определить температуру кипения раствора, содержащего 3, 46 г мочевины CO(NH2)2 в 100 г воды. Эбуллиосопическая постоянная воды равна 0, 52 град. 108. Вычислить, при какой температуре замерзает водный 35%-ный раствор глицерина C3H5 (OH)3 ? Криоскопическая постоянная воды 1, 86 град. 109. Осмотическое давление раствора, содержащего 0, 4 г растворенного вещества в 660 мл раствора, при 27°С равно 24, 91 кПа. Вычислите относительную молекулярную массу растворенного вещества. 110. Осмотическое давление раствора, содержащего 3 г сахара в 250 мл раствора, равно 83, 08 кПа при 12°С. Определите относительную молекулярную массу сахара.
|
Последнее изменение этой страницы: 2019-05-17; Просмотров: 411; Нарушение авторского права страницы