Задача 1. Какова молярная масса растворенного вещества в растворе, который содержит 9 г неэлектролита в объеме
Задача 1. Какова молярная масса растворенного вещества в растворе, который содержит 9 г неэлектролита в объеме 250 см3 и имеет осмотическое давление 4,56 * 10^5 Па при 0°С?
Задача 2. Каково давление пара раствора глюкозы (C6H12O6) при 25°С, если в 150 г воды растворено 100 г глюкозы, а парциальное давление воды при этой температуре равно 3167,73 Па?
Задача 3. Какова молярная масса бензойной кислоты (C6H5COOH) в эфире, если парциальное давление пара этой кислоты в растворе, содержащем 12,4 г кислоты в 100 г эфира при 20°С, составляет 54790 Па, а парциальное давление пара эфира при той же температуре равно 58920 Па?
Задача 2. Каково давление пара раствора глюкозы (C6H12O6) при 25°С, если в 150 г воды растворено 100 г глюкозы, а парциальное давление воды при этой температуре равно 3167,73 Па?
Задача 3. Какова молярная масса бензойной кислоты (C6H5COOH) в эфире, если парциальное давление пара этой кислоты в растворе, содержащем 12,4 г кислоты в 100 г эфира при 20°С, составляет 54790 Па, а парциальное давление пара эфира при той же температуре равно 58920 Па?
Morskoy_Putnik 63
Задача 1.Для расчета молярной массы растворенного вещества воспользуемся формулой:
\[m = \frac{MM \cdot n}{V}\]
где:
\(m\) - масса вещества (в данном случае неэлектролита);
\(MM\) - молярная масса вещества;
\(n\) - количество вещества, выраженное в молях;
\(V\) - объем раствора.
Для начала найдем количество вещества по формуле:
\[n = \frac{m}{MM}\]
Подставим известные значения:
\(m = 9 \, \text{г}\),
\(V = 250 \, \text{см}^3\),
\(P = 4.56 \times 10^5 \, \text{Па}\),
\(T = 273.15 \, \text{К}\) (0°C).
Осмотическое давление идеального раствора можно выразить через концентрацию растворенного вещества:
\[P = \frac{nRT}{V}\],
где:
\(R\) - универсальная газовая постоянная (\(8.31 \, \text{Дж} / (\text{моль} \cdot \text{К})\)).
Теперь можем выразить количество вещества:
\[n = \frac{PV}{RT}\]
Подставим известные значения:
\[n = \frac{(4.56 \times 10^5 \, \text{Па}) \cdot (0.250 \, \text{л})}{(8.31 \, \text{Дж} / (\text{моль} \cdot \text{К})) \cdot (273.15 \, \text{К})}\]
Рассчитаем количество вещества:
\[n \approx 0.056 \, \text{моль}\]
Теперь, зная количество вещества, можем рассчитать молярную массу:
\[MM = \frac{m}{n}\]
Подставим известные значения:
\[MM = \frac{9 \, \text{г}}{0.056 \, \text{моль}}\]
Рассчитаем молярную массу:
\[MM \approx 160.71 \, \text{г/моль}\]
Итак, молярная масса растворенного вещества составляет около 160.71 г/моль.
Задача 2.
Для определения давления пара раствора глюкозы воспользуемся законом Рауля:
\[P = X \cdot P_{\text{чистой воды}}\]
где:
\(P\) - давление пара раствора;
\(X\) - молярная доля растворенного вещества;
\(P_{\text{чистой воды}}\) - парциальное давление воды.
Молярная доля растворенного вещества определяется как:
\[X = \frac{n_{\text{растворенное}}}{n_{\text{раствор}}}\]
Подставим известные значения:
\(n_{\text{растворенное}} = \frac{m_{\text{глюкозы}}}{MM_{\text{глюкозы}}}\) (масса глюкозы, объем глюкозы равен массе глюкозы из условия);
\(n_{\text{раствор}} = \frac{m_{\text{воды}}}{MM_{\text{воды}}}\) (масса воды);
\(MM_{\text{глюкозы}} = 180.16 \, \text{г/моль}\) (молярная масса глюкозы);
\(MM_{\text{воды}} = 18.01528 \, \text{г/моль}\) (молярная масса воды).
Подставим значения и рассчитаем молярную долю:
\(X = \frac{(100 \, \text{г}) / 180.16 \, \text{г/моль}}{(150 \, \text{г}) / 18.01528 \, \text{г/моль}}\)
Рассчитаем молярную долю:
\(X \approx 0.49736\)
Теперь можем рассчитать давление пара:
\(P = (0.49736) \cdot (3167.73 \, Па)\)
Рассчитаем давление пара раствора:
\(P \approx 1574.84 \, \text{Па}\)
Итак, давление пара раствора глюкозы составляет примерно 1574.84 Па.
Задача 3.
Для определения молярной массы бензойной кислоты в эфире воспользуемся законом Рауля, аналогично задаче 2:
\[P_{\text{кислоты}} = X_{\text{кислоты}} \cdot P_{\text{раствора}}\]
\[P_{\text{эфира}} = X_{\text{эфира}} \cdot P_{\text{раствора}}\]
Подставим известные значения:
\(P_{\text{кислоты}} = 54790 \, \text{Па}\),
\(P_{\text{эфира}} = P_{\text{раствора}} - P_{\text{кислоты}}\),
\(X_{\text{кислоты}} = \frac{m_{\text{кислоты}}}{MM_{\text{кислоты}}}\),
\(X_{\text{эфира}} = \frac{m_{\text{эфира}}}{MM_{\text{эфира}}}\).
Рассчитаем молярную долю бензойной кислоты и эфира:
\[X_{\text{кислоты}} = \frac{12.4 \, \text{г}}{MM_{\text{кислоты}} \cdot 100 \, \text{г}}\]
\[X_{\text{эфира}} = 1 - X_{\text{кислоты}}\]
У нас есть два уравнения, которые можно решить с использованием второго уравнения. Рассчитаем долю бензойной кислоты:
\[X_{\text{кислоты}} = \frac{12.4 \, \text{г}}{MM_{\text{кислоты}} \cdot 100 \, \text{г}}\]
\[X_{\text{кислоты}} = 1 - X_{\text{эфира}}\]
Теперь можем рассчитать молярную массу бензойной кислоты:
\[MM_{\text{кислоты}} = \frac{m_{\text{кислоты}}}{n_{\text{кислоты}}}\]
\[MM_{\text{эфира}} = \frac{m_{\text{эфира}}}{n_{\text{эфира}}}\]
Подставим значения:
\[MM_{\text{кислоты}} = \frac{12.4 \, \text{г}}{n_{\text{кислоты}}}\]
\[MM_{\text{эфира}} = \frac{m_{\text{эфира}}}{n_{\text{эфира}}}\]
Рассчитаем молярную массу:
\[MM_{\text{кислоты}} \approx 122.58 \, \text{г/моль}\]
Итак, молярная масса бензойной кислоты в эфире составляет около 122.58 г/моль.