Властивості розчинів

Приклад 1. Обчислити температуру замерзання (кристалізації) і кипіння розчину, який містить 9 г глюкози C₆H₁₂O₆, у 100 г води.

Розв’язування: За законом Рауля зниження температури замерзання (кристалізації) і підвищення температури кипіння розчину (Δt) у порівнянні з температурами кристалізації і кипіння розчинника виражаються рівняннями (1 і 2):

(1), (2).

де К або Е — кріоскопічна або ебуліоскопічна константи (для води вони відповідно дорівнюють 1,86 і 0,52°); m₂ i M — відповідно маса розчиненої речовини та її мольна маса; m₁ — маса розчинника.

Зниження температури кристалізації розчину знаходимо із формули (1):

Вода замерзає (кристалізується) при 0°С, отже, температура кристалізації розчину 0 – 0,93= -0,93°.

Із формули (2) знаходимо підвищення температури кипіння розчину:

Вода кипить при 100°С, отже температура кипіння цього розчину 100_*0,26 = 100,26°С.

Приклад 2. Розчин, який містить 17,6 г речовини у 250 г оцтової кислоти, кипить на 1° вище, ніж чиста оцтова кислота. Обчислити мольну масу розчиненої речовини. Ебуліоскопічна константа оцтової кислоти 2,53°.

Розв'язування: Згідно з рівнянням (2):

Контрольні питання

101. Обчислити температуру замерзання водного розчину сечовини (NH₂)₂CO, у якому на 100 моль, воли припадає 1 моль розчиненої речовини.

Відповідь: -1,033^оС.

101. У скількох молях води треба розчинити 0,02 г/моль деякої речовини (неелектроліту) для одержання розчину, температура кипіння якого 100,026°С?

Відповідь: 22,22 г/моль.

101. Температура кипіння ефіру 34,6°С, а його ебуліоскопічна константа дорівнює 2,16^о. Обчислити молекулярну масу бензойної кислоти, якщо відомо, що 5%-ний розчин цієї кислоти в ефірі буде кипіти при 35,53°С.

Відповідь: 122 а.о.м.

101. У 60 г бензолу розчинено 2,09 г деякої речовини, елементний склад якої, % (за масою): С = 50,09; Н = 4,23; O = 45,O8. Розчин крис­талізується при 4,25°С. Встановити молекулярну формулу речо­вини. Чистий бензол кристалізується при 5,5°С.

Відповідь: С6Н6О4.

101. При розчиненні 3,24 г сірки у 10 г бензолу температура кипіння останнього підвищилася на 0,810^оС. Iз скількох атомів складається молекула сірки у розчині?

Відповідь: із 8-ми атомів.

101. Температура кипіння ацетону 56,1 °С, а його ебуліоскопічна конс­танта дорівнює 50505050505050Обчислити температуру кипіння 8%-ного розчину гліцерину С₃Н₈О₃ у ацетоні. Яка моляльна концентрація розчину?

Відповідь: 57,73оС; mB = 0,95.

101. Водно-спиртовий розчин, який містить 15% спирту (густина 0,97 r/см³), кристалізується при -10,26^оС. Знайти молекулярну масу спирту.

Відповідь: 32 а.о.м.

Розчин цукру у воді показує підвищення температури кипіння на 0,312°С. Обчислити зниження температури замерзання цього роз­чину.

Відповідь: 1,116оС.

101. Обчислити температуру кипіння розчину, що містить 100 г цукру С₁₂Н₂₂О₁₁ у 750 г води. Яка моляльна концентрація цього розчину?

Відповідь: 100,2оС; mB = 0,39.

101. Водний розчин гліцерину замерзає при температурі -2,79°С. Об­числити кількість молів гліцерину, які припадають на кожні 100 моль води.

Відповідь: 2,7 моль.

101. У якій кількості воли треба розчинити 0,5 кг гліцерину С₃Н₈О₃ для одержання розчину з температурою замерзання -3°С?

Відповідь: 3,37 кг.

101. Температура замерзання бензолу 5,5°С, а розчин 6,15 г нітробен­золу у 400 г бензолу замерзає при температурі 4,86°С. Кріоскопі­чна константа бензолу 5,12°. Обчислити відносну молекулярну масу нітробензолу.

Відповідь: 123 а.о.м.

101. При розчиненні 0.4 г деякої речовини у 10 г води температура замерзання розчину знижується на 1,24^оС. Обчислити моляри) масу розчиненої речовини.

Відповідь: 60 а.о.м.

101. Обчисліть процентну концентрацію водного розчину метанолу СН₃ОН, температура кристалізації якого -2,79°С. Кріоскопічна константа води 1,86°.

Відповідь: 4,58%.

101. Розчин, який містить 3,04 г камфори С₁₀Н₁₆О у 100 г бензолу кипить при температурі 80,714°С. Температура кипіння бензолу 80,2°С. Обчислити ебуліоскопічну константу бензолу.

Відповідь: 2,57.

101. Обчислити температуру кипіння 5%-ного розчину нафталіну С₁₀Н₈ у бензолі. Температура кипіння бензолу 80,2°С. Ебуліоско­пічна константа його 2,57°.

Відповіді,: 81,25оС.

101. Скільки грамів сечовини (H₂N)₂CO треба розчинити у 75 г воли, щоб температура кристалізації понизилася на 0,465°С? Кріоскопі­чна константа води 1,86°.

Відповідь: 1,12 г.

101. Обчислити процентну концентрацію водного розчину глюкози С₆Н₁₂О₆, якщо цей розчин кипить при 100,26°С. Ебуліоскопічна константа води 0,52°.

Відповідь: 8,25%.

101. Скільки грамів фенолу С₆Н₅ОН треба розчинити у 125 г бензолу, щоб температура кристалізації розчину була на 1,7°С нижче, ніж температура кристалізації бензолу. Кріоскопічна константа бензолу 5,1°.

Відповідь: 3,91 г.

101. Скільки грамів сечовини (Н₂N)₂CO треба розчинити у 250 г води, щоб температура кипіння підвищилася на 0,26°С? Ебуліоскопічна константа води 0,52°.

Відповідь: 7,5 г.