Свойства разбавленных растворов неэлектролитов

 

Разбавленные растворы неэлектролитов обладают рядом свойств (коллигативные свойства), количественное выражение которых зависит только от числа находящихся в растворе частиц растворенного вещества и от количества растворителя. Некоторые коллигативные свойства растворов используются для определения молекулярной массы растворенного вещества.

Зависимость этих свойств от концентрации выражается уравнениями:

1. Понижение давления пара растворителя над раствором, Δр (закон Рауля)

р₁ = N₁p₀; Δр = p₀ – p₁ = N₂p₀ = p₀

Здесь p₁ – парциальное давление насыщенного пара растворителя над раствором; p₀ – давление насыщенного пара над чистым растворителем; N₁ – мольная доля растворителя; N₂ – мольная доля растворенного вещества; n₁ – количество растворителя; n₂ – количество растворенного вещества.

2. Понижение температуры кристаллизации раствора, Δt_крист

Δt_крист = K·m.

Здесь К – криоскопическая постоянная растворителя; m – моляльная концентрация растворенного вещества.

3. Повышение температуры кипения раствора, Δt_кип

Δt_кип = Е·m.

Здесь Е – эбуллиоскопическая постоянная растворителя.

4. Осмотическое давление, Р, кПа

P = C_мRT.

Здесь C_м – молярная концентрация; R – газовая постоянная [8,31 Дж/(моль·К)]; Т – температура, К.

Задания к разделу Свойства разбавленных растворов неэлектролитов^*

* - при решении задач этого раздела использовать данные таблицы 2 приложения.

161. Вычислите процентную концентрацию водного раствора сахара С₁₂Н₂₂О₁₁, зная температуру кристаллизации раствора (–0,93⁰С).

162. Вычислите процентную концентрацию водного раствора глицерина С₃Н₅(ОН)₃, зная, что этот раствор кипит при 100,39⁰С.

163. Вычислите температуру кипения 5%-ного раствора нафталина С₁₀Н₈ в бензоле. Температура кипения бензола 80,2⁰С.

164. Вычислите процентную концентрацию водного раствора метанола СН₃ОН, температура кристаллизации которого –2,79⁰С.

165. Чему равно давление насыщенного пара над 10%-ным водным раствором карбамида CO(NH₂)₂ при температуре 100⁰С.

166. При какой приблизительно температуре будет кипеть 50%-ный (по массе) водный раствор сахарозы С₁₂Н₂₂О₁₁?

167. При какой приблизительно температуре будет кристаллизоваться 40%-ный (по массе) водный раствор этилового спирта С₂Н₅ОН?

168. В каком отношении должны находиться массы воды и этилового спирта, чтобы при их смешении получить раствор, кристаллизующийся при – 20⁰С?

169. В радиатор автомобиля налили 9 л воды и прибавили 2 л метилового спирта (ρ = 0,8 г/мл). При какой наинизшей температуре можно после этого оставлять автомобиль на открытом воздухе, не опасаясь, что вода в радиаторе замерзнет?

170. Водно-спиртовый раствор, содержащий 15% спирта (ρ = 0,97 г/мл), кристаллизуется при –10,26⁰С. Найти молекулярную массу спирта и осмотическое давление раствора при 293 К.

171. Температура кипения водного раствора сахарозы С₁₂Н₂₂О₁₁ равна 101,4⁰С. Вычислить моляльную концентрацию и массовую долю сахарозы в растворе. При какой температуре замерзает этот раствор?

172. При какой температуре будет кристаллизоваться 14,6%-ный водный раствор сахара С₁₂Н₂₂О₁₁?

173. Определить температуру кипения водного раствора глицерина с концентрацией 6,45%.

174. Раствор нафталина в бензоле кипит при температуре 81,25⁰С. Температура кипения бензола 80,2⁰С. Определить массовую долю нафталина в растворе.

175. Водный раствор метанола имеет концентрацию растворенного вещества 4,85%. При какой температуре будет кристаллизоваться данный раствор?

176. Водный раствор сахарозы С₁₂Н₂₂О₁₁ кипит при 101⁰С. Какова массовая доля сахарозы в растворе?

177. Водный раствор этилового спирта кристаллизуется при температуре –27⁰С. Какова процентная концентрация (по массе) этого раствора?

178. Смешаны вода и этиловый спирт в массовом соотношении 2:1. При какой температуре будет кристаллизоваться этот раствор?

179. Какой объем метилового спирта (ρ = 0,8 г/мл) нужно добавить к 9 л воды, чтобы полученный раствор не замерзал до –8⁰С?

180. Определить температуру кристаллизации водно-спиртового раствора, плотность которого ρ = 0,97 г/мл, содержащего 15% спирта с относительной молекулярной массой 32.