Какое количество граммов карбамида co(nh2)2 следует растворить в 250 граммах воды, чтобы увеличить температуру кипения

Basya

41

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон Рауля, который устанавливает зависимость между изменением температуры кипения раствора и молярной концентрацией растворенного вещества.

Сначала, нам необходимо найти молярную массу карбамида (CO(NH2)2). Атомная масса углерода (C) - 12, азота (N) - 14 и водорода (H) - 1 г/моль. Тогда молярная масса карбамида равна:
\[M_{\text{CO(NH}_2)_2} = 12 + 2 \times 14 + 4 \times 1 = 60 \text{ г/моль}\]

Затем, мы можем использовать следующую формулу для расчета изменения температуры кипения воды:
\[\Delta T = K_b \cdot m \cdot i\]
где:
\(\Delta T\) - изменение температуры кипения,
\(K_b\) - постоянная криоскопии (0.512 г/моль),
\(m\) - мольная концентрация раствора (г/мл),
\(i\) - вантовый коэффициент.

Мы знаем, что масса раствора составляет 250 граммов, поэтому масса растворенного вещества будет равна:
\[m_{\text{растворенного вещества}} = \text{масса раствора} - \text{масса воды} = 250 - 0 = 250 \text{ г}\]

Теперь мы можем найти мольную концентрацию раствора, разделив массу растворенного вещества на его молярную массу:
\[m = \frac{{250}}{{M_{\text{CO(NH}_2)_2}}} = \frac{{250}}{{60}} \approx 4.17 \text{ моль/л}\]

Последним шагом состоит в вычислении изменения температуры кипения (ΔT). В данной задаче задано, что изменение температуры кипения должно составлять 2 градуса Цельсия:
\[2 = 0.512 \cdot m \cdot i\]

Теперь мы можем решить это уравнение относительно вантового коэффициента \(i\):
\[i = \frac{2}{{0.512 \cdot m}}\]

Подставив значение модержания (m), получаем:
\[i = \frac{2}{{0.512 \cdot 4.17}} \approx 0.96\]

Таким образом, чтобы увеличить температуру кипения воды на 2 градуса Цельсия, нужно растворить примерно 4,17 моль карбамида (CO(NH2)2) в 250 граммах воды.