3. Каков изотонический коэффициент в 2%-м водном растворе NaCl, который замерзает при температуре -1,260C? Значение

Volk

58

Задача 3:
Для нахождения изотонического коэффициента необходимо использовать формулу:

\[
i = \frac{{\Delta T_{зам}}}{T_{зам}}
\]

где \(i\) - изотонический коэффициент, \(\Delta T_{зам}\) - изменение температуры замерзания, \(T_{зам}\) - температура замерзания.

В данном случае известны следующие данные: \(\Delta T_{зам} = -1,26^\circ C\), \(T_{зам} = -1,26^\circ C\). Подставив значения в формулу, получим:

\[
i = \frac{{-1,26}}{{-1,26}} = 1
\]

Значение коэффициента равно 1.

Задача 4:
Для вычисления осмотического давления используется формула:

\[
\pi = i \cdot C \cdot R \cdot T
\]

где \(\pi\) - осмотическое давление, \(i\) - ионная сила, \(C\) - концентрация раствора, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура в Кельвинах.

Сначала необходимо найти ионную силу (\(i\)). Для этого используется формула:

\[
i = \sqrt{n \cdot \alpha}
\]

где \(n\) - количество ионов, \(\alpha\) - кажущаяся степень диссоциации.

В данном случае известны следующие данные: \(C = \frac{{62,4}}{{5}} = 12,48 \, г/л\), \(T = 18,5 + 273,15 = 291,65 \, K\), \(\alpha = 0,38\). Количество ионов (\(n\)) для CuSO4 равно 3 (1 ион меди и 2 иона серы). Подставив значения в формулу для ионной силы, получим:

\[
i = \sqrt{3 \cdot 0,38} = 1,16
\]

Теперь расчитаем осмотическое давление. Универсальная газовая постоянная (\(R\)) равна \(0,0821 \, л \cdot атм/(моль \cdot K)\). Подставим все значения в формулу:

\[
\pi = 1,16 \cdot 12,48 \cdot 0,0821 \cdot 291,65 = 320,38 \, атм
\]

Таким образом, осмотическое давление равно 320,38 атм.

Задача 5:
Для нахождения pH буферного раствора используется формула Гендерсона-Хассельбальха:

\[
pH = pK_a + \log\left(\frac{{[A^-]}}{{[HA]}}\right)
\]

где \(pK_a\) - отрицательный десятичный логарифм константы диссоциации кислоты, \([A^-]\) - концентрация основания, \([HA]\) - концентрация кислоты.

В данном случае известны следующие данные: объем NaOH равен 100 мл (\(V_{NaOH} = 100 \, мл\)), концентрация NaOH равна 0,05 М (\(c_{NaOH} = 0,05 \, М\)), объем CH3COOH равен 200 мл (\(V_{CH3COOH} = 200 \, мл\)), концентрация CH3COOH равна 0,1 М (\(c_{CH3COOH} = 0,1 \, М\)).

Сначала необходимо найти концентрацию основания:

\[
[A^-] = c_{NaOH} \cdot \frac{{V_{NaOH}}}{{V_{NaOH} + V_{CH3COOH}}} = 0,05 \cdot \frac{{100}}{{100 + 200}} = 0,0167 \, М
\]

Теперь найдем концентрацию кислоты:

\[
[HA] = c_{CH3COOH} \cdot \frac{{V_{CH3COOH}}}{{V_{NaOH} + V_{CH3COOH}}} = 0,1 \cdot \frac{{200}}{{100 + 200}} = 0,0667 \, М
\]

Значение \(pK_a\) для CH3COOH равно 4,76. Подставим все значения в формулу для расчета pH:

\[
pH = 4,76 + \log\left(\frac{{0,0167}}{{0,0667}}\right) = 4,76 + \log(0,25) = 4,76 - 0,602 = 4,158
\]

Таким образом, pH буферного раствора, полученного путем добавления 100 мл 0,05М NaOH к 200 мл 0,1М раствора CH3COOH, равно 4,158.