Обучающие задачи по модую 7
Коллигативные свойства растворов
Задача 1. Вычислите осмотическое давление при Т = 45 °С, обусловленное растворением 15 г сахарозы C12H22O11 (М = 342,3 г/моль) в 125 г воды, при условии что мембрана пропускает только молекулы воды (R = 0,082 (л ⋅ атм)/(К ⋅ моль)).
Решение
1. Определим молярную концентрацию раствора сахарозы:
.
2. Согласно уравнению Вант-Гоффа осмотическое давление (П) раствора:
П = CВRT,
где СВ – молярная концентрация раствора, моль/л; R – универсальная газовая постоянная, л ⋅ атм./К ⋅ моль; Т – температура, К.
Вычислим осмотическое давление раствора сахарозы:
Ответ: 9,28 атм.
Задача 2. Определите температуру кипения Ткип раствора 7,5 г KCl в 100 мл воды. М(KCl) = 74,5 г/моль, ρводы = 1,00 г/мл. Эбулиоскопическая постоянная Kэб(воды) = 0,516 (К×кг)/моль.
Решение
1. Определим моляльную концентрацию раствора KCl (См):
.
2. Вычислим величину изотонического коэффициента по уравнению i = 1+α(n – 1), учитывая, что KCl является сильным электролитом, следовательно, α~1, и диссоциирует на два иона, значит, n = 2:
i = 1+1(2 – 1) = 2.
3. Рассчитаем по следствию закона Рауля, насколько температура будет отличаться от температуры кипения растворителя:
Задача 3. Определите молярную массу растворенного вещества, если известно, что раствор, содержащий 1,5 г этого вещества на 1000 г воды, замерзает при температуре –0,189 °С.
Решение
1. Вычислим моляльную концентрацию растворенного вещества, используя следствие закона Рауля:
,
где См – моляльность раствора, моль/кг; Kкр – криоскопическая постоянная; 
;
.
2. Рассчитаем молярную массу вещества, учитывая, что 15 г вещества растворено в 1 кг воды. Следовательно, молярная масса кислоты равна:
.
