Каковы будут значения температуры кипения и замерзания водного раствора хлорида магния с концентрацией 30%, при которой

  • 10
Каковы будут значения температуры кипения и замерзания водного раствора хлорида магния с концентрацией 30%, при которой степень диссоциации составляет 85%? Как изменятся значения температур фазовых переходов, если заменить соль глицерином (Кэ=0,52; Кк=1,86)?
Ledyanoy_Serdce
47
Чтобы решить эту задачу о значениях температуры кипения и замерзания водного раствора хлорида магния, нам понадобится использовать понятие коллогативных свойств растворов. В данной задаче нам дана концентрация раствора хлорида магния (C = 30%) и его степень диссоциации (α = 85%). Также нам нужно рассмотреть вариант замены соли глицерином и узнать, как изменятся значения температур фазовых переходов.

1. Расчет температуры кипения водного раствора хлорида магния:
Температура кипения раствора зависит от коллогативного свойства - повышения температуры кипения. Формула, которую мы можем использовать для рассчета, называется уравнение Рауля:

ΔTb=Kbm

Где:
ΔTb - изменение температуры кипения,
Kb - постоянная молярного подъема (для воды Kb=0,512Ckg/mol),
m - мольная концентрация раствора.

Можно также использовать другую формулу, связанную с мольной долей компонента (n) и его молярной массой (M), которая выражается следующим образом:

ΔTb=Kbmn

Сначала нужно вычислить мольную концентрацию (m):

m=C100α

Подставим известные значения:

m=301000.85

m=0.255

Теперь мы можем рассчитать изменение температуры кипения:

ΔTb=0.5120.255

ΔTb=0.13056

Температура кипения водного раствора хлорида магния будет повышена на 0,13056 градусов Цельсия.

2. Расчет температуры замерзания водного раствора хлорида магния:
Температура замерзания раствора также зависит от коллогативного свойства - понижения температуры замерзания. Формула для расчета схожа с формулой Рауля:

ΔTf=Kfm

Где:
ΔTf - изменение температуры замерзания,
Kf - постоянная молярного понижения (для воды Kf=1,86Ckg/mol).

Вычислим изменение температуры замерзания:

ΔTf=1.860.255

ΔTf=0.4743

Температура замерзания водного раствора хлорида магния будет понижена на 0,4743 градусов Цельсия.

3. Изменение температур фазовых переходов при замене соли глицерином:
Теперь рассмотрим вариант замены соли глицерином. Для расчета температуры кипения и замерзания водного раствора глицерина мы будем использовать те же формулы, что и в предыдущей части задачи, но с новыми значениями постоянных.

- Температура кипения:
ΔTb=Kbm

Kb для глицерина равно 0,512Ckg/mol.

ΔTb=0.5120.255

ΔTb=0.13056

Температура кипения раствора глицерина будет повышена на 0,13056 градусов Цельсия.

- Температура замерзания:
ΔTf=Kfm

Kf для глицерина равно 1.86Ckg/mol.

ΔTf=1.860.255

ΔTf=0.4743

Температура замерзания раствора глицерина будет понижена на 0,4743 градусов Цельсия.

Таким образом, значение температуры кипения водного раствора хлорида магния с концентрацией 30% и степенью диссоциации 85% будет повышено на 0,13056 градусов Цельсия, а значение температуры замерзания будет понижено на 0,4743 градусов Цельсия. При замене соли на глицерин, значения температур фазовых переходов останутся теми же.