ТЕМПЕРАТУРА КИПЕНИЯ И ЗАМЕРЗАНИЯ РАСТВОРОВ.

ЭБУЛЛИОСКОПИЧЕСКИЙ И КРИОСКОПИЧЕСКИЙ ЗАКОНЫ РАУЛЯ

Примеры решения задач

Пример 1.

Определите температуру кипения и замерзания раствора, содержащего 1 г нитробензола C₆H₅NO₂ в 10 г бензола. Эбулиоскопическая и криоскопическая константы равны 2,57 и 5,1 °С. Температура кипения чистого бензола

80,2 °С, температура замерзания –5,4°С.

Решение:

По закону Рауля:

где ∆t_зам и ∆t_кип – соответственно понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения раствора; К_к и К_э – соответственно криоскопическая и эбуллиоскопическая константы растворителя; g- масса растворенного вещества, г; G- масса растворителя, г; Мr- молекулярная масса растворенного вещества; Mr(С₆H₅NO₂)= 123,11.

Повышение температуры кипения раствора нитробензола в бензоле:

 Температура кипения раствора: t_кип=80,2+2,09=82,29 °C.

Понижение температуры замерзания раствора нитробензола в бензоле:

Температура замерзания раствора t_зам= 5,4 – 4,14 =1,26 °C.

Пример 2 Раствор камфоры массой 0,522 г в 17 г эфира кипит при температуре на 0,461 ºС выше, чем чистый эфир. Эбуллиоскопическая константа эфира 2,16 ºС. Определите молекулярную массу камфоры.

Решение:

Молекулярную массу камфоры определяем, пользуясь соотношением

M_r=

Молекулярная масса камфоры равна 155,14.

 

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

 

6.1. Вычислить повышение температуры кипения раствора, содержащего 0,488 г бензойной кислоты С₇Н₆О₂  в 50,0 г хлороформа Е_{хлороформа}=3, 88 град. Ответ: 0,31 град.

6.2. Вычислить температуру кипения раствора, содержащего 0,5 моль растворенного вещества в 1000 г ацетона. E_{ацетона}=1,5 град; температура кипения ацетона 56,0 град. Ответ: 56,75 град.

6.3. Вычислить температуру кипения раствора анилина в этиловом эфире, содержащего 12 г анилина С₆Н₅NH₂ в 200 г раствора. Е_эфира=2,12 град; температура кипения эфира 35,6 град. Ответ: 37°С.

6.4. В каком количестве сероуглерода нужно растворить 0,1 моль вещества, чтобы раствор кипел при 47°С? Температура кипения сероуглерода46,3°С;Е_CS2 =2,29 град.Ответ: 327 г.

6.5. Температура кипения эфира 35,6°С, Е_эфира=2,12 град. Вычислить молекулярную массу бензойной кислоты, если 10%-ный раствор ее в эфире кипит при 37,53°С. Ответ: 122.

6.6. Раствор, содержащий 4,6 г глицерина С₃Н₅(ОН)₃ в 200 г ацетона, кипит при 56,73°С. Чистый ацетон закипает при 56,3°C. Вычислить эбуллиоскопическую константу ацетона. Ответ: 1,72°.

6.7. Сколько граммов глюкозы С₆Н₁₂О₆ растворено в 500 г воды, если раствор закипает при 100,258°С? Ответ: 45,35 г.

6.8. Сколько глицерина С₃Н₅(ОН)₃ надо взять на 2 л воды, чтобы получить раствор с температурой кипения 106°С? Ответ: 2,156 кг.

6.9. 5 г некоторого вещества растворено в 200 г воды. Температура кипения раствора 100,432°С. Вычислить молекулярную массу растворенного вещества. Ответ: 29,6.

6.10. Температура кипения раствора 0,36 г фосфора в 60 г сероуглерода (Е=2,4 град) на 0,12°С выше, чем у чистого растворителя. Чему равна молекулярная масса фосфора в растворе? Сколько атомов фосфора заключается в одной молекуле?

Ответ: Р₄.

6.11. Температура кипения раствора 12,8 г серы в 250 г бензола (Е=2,57 град.) на 0,514°С выше, чем у чистого растворителя. Вывести молекулярную формулу серы в растворенном состоянии. Сколько атомов серы входит в состав одной молекулы этого вещества? Ответ: S₈.

6.12.  Определите температуру кипения 10%-ного водного раствора глюкозы С₆Н₁₂O₆. Ответ: 100,32°C.

6.13.  Определите температуру кипения раствора 1 г нафталина С₁₀Н₈ в 20 г эфира, если температура кипения эфира равна 35,6°С, а Е=2,16°. Ответ: 36,44 °С.

6.14.  Раствор, состоящий из 9,2 г иода и 100 г метилового спирта, закипает при 65,0°С. Сколько атомов входит в состав молекулы иода, находящегося в растворенном состоянии? Температура кипения спирта       64,7°С, а E=0,84°. Ответ: I _2.

6.15.  Вычислить температуру кипения раствора, содержащего 100 г сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ в 750 г воды. Ответ: 100,2°С.

6.16.  Вычислить процентное содержание сахара С₁₂Н₂₂O₁₁ в растворе, температура кипения которого 100,13°С. Ответ: 7,88%.

6.17.  В каком количестве воды следует растворить 23 г глицерина С₃Н₈О₃, чтобы получить раствор с температурой кипения 100,104°С? Ответ: 1250 г.

6.18.  Какая часть моля сахара C₁₂H₂₂O₁₁приходится на 1 моль воды в растворе, температура кипения которого 100,039°С? Ответ: 1,35∙10^-3 моль.

6.19.  В скольких молях воды следует растворить 0,02 моля некоторого неэлектролита для получения раствора с температурой кипения 100,026°С? Ответ: 22,2 моль.

6.20.  Температура кипения ацетона 56,1°С, а Е=1,73°. Вычислить температуру кипения 8%-ного раствора глицерина С₃Н₈0₃ в ацетоне. Ответ: 57,73°С.

6.21.  Температура кипения эфира 34,5°С, а Е=2,16°. Вычислить молекулярную массу бензойной кислоты, если известно, что 5%-ный раствор этой кислоты в эфире кипит при 35,53°С. Ответ: 122.

6.22.  Температура кипения разбавленного раствора сахара C₁₂H₂₂O₁₁ 100,065°С. Вычислить осмотическое давление раствора при 0°С. Плотность раствора принять равной единице. Ответ: 271,5 кПа.

6.23.  Раствор 55,4 г неэлектролита в 2,5 л воды кипит при 100,16°С. Чему равна молекулярная масса неэлектролита? Ответ: 72,0.

6.24.  Повышение температуры кипения раствора 0,94 г фенола С₆Н₅ОН в 50 г этилового спирта (Е=1,16 град) 0,232°С. Найти молекулярную массу фенола. Ответ:94.

6.25.  Раствор 15г хлороформа в 400г диэтилового эфира (Е=2,02 град) кипит при температуре, превышающей температуру кипения растворителя на 0,635°C. Вычислите молекулярную массу хлороформа. Ответ: 119,3.

6.26.  При какой температуре должен кипеть раствор, содержащий 0,062 моль неэлектролита в 200 мл воды? Ответ: 100,16°С.

6.27. Раствор, содержащий 2,3 г С₃Н₈О₃ в 100г ацетона (Ткип.=56,3⁰С), кипит при 56,73⁰С. Найдите Е для ацетона. Ответ: 1,72⁰С.

6.28.  Сколько граммов сахара С₁₂H₂₂O₁₁ надо растворить в 100 г воды, чтобы а) повысить температуру кипения на 1 градус? б) Понизить температуру замерзания на 1 град?                  Ответ: а) 65,8 г; б) 18,4 г.

6.29.  При растворении 13 г неэлектролита в 400 г диэтилового эфира (С₂Н₅)₂O температура кипения повысилась на 0,453 градуса. Определить молекулярную массу растворенного вещества.               Ответ: 145.

6.30.  Температура кипения водного раствора сахара C₁₂H₂₂O₁₁ равна 101,4°С. Вычислить моляльность раствора. При какой температуре замерзает этот раствор? Ответ: 2 моль/кг; -3,72°С.

6.31. Вычислить понижение температуры замерзания раствора, содержащего 0,2 моль растворенного вещества в 750 г бензола   (К=5,12 град). Ответ: 1,365 град.

6.32.  Температура замерзания уксусной кислоты 16,65°С, а К=3,9 град. Вычислить температуру замерзания раствора, содержащего 0,1 моль растворенного вещества в 150 г уксусной кислоты.              Ответ: 14,05 °С.

6.33.  Вычислить температуру замерзания 10%-ного водного раствора глюкозы С₆Н₁₂О₆. Ответ: -1,048 °С.

6.34.  Температура замерзания бензола 5,5°С Криоскопическая константа 5,12 град. Сколько молей растворенного вещества содержится в 125 г бензола, если раствор замерзает при 4,99 °С? Ответ: 0,012 моль.

6.35.  Сколько глицерина С₃Н₈0₃ нужно растворить в 200 г воды, чтобы раствор замерзал при -1 °С? Ответ: 9,9 г.

6.36.  Водный раствор сахара замерзает при -1,05°С. Сколько процентов сахара содержит этот раствор, если молекулярная масса сахара 342?

Ответ: 16,2%

6.37.  Раствор, содержащий 1,74 г растворенного вещества в 45,0 г воды, замерзает при -1,2°С. Вычислить молекулярную массу растворенного вещества. Ответ: 60.

6.38.  Антифризы - жидкости с пониженной температурой замерзания, применяемые в системах охлаждения двигателей. Вычислить количество этиленгликоля С₂Н₄(ОН)₂ которое необходимо прибавить к 1 кг воды для приготовления антифриза с температурой замерзания -15°С. Ответ: 500 г.

6.39.  При растворении 0,502 г ацетона (СН₃)₂ CO в 100 г уксусной кислоты температура замерзания понижается на 0,339° C. Вычислить криоскопическуго константу уксусной кислоты. Ответ: 3,92 град.

6.40.  Сколько граммов нафталина С₁₀Н₈ содержится в 3 кг бензола, если раствор замерзает при 4,55°С? Т.зам. бензола 5,5°С, а К=5,1 град. Ответ: 71,5 г.

6.41.  В 250 г воды растворено 1,6 г некоторого неэлектролита. Температура замерзания раствора -0,2°С. Вычислить молекулярную массу неэлектролита.

Ответ: 59,5.

6.42.  Раствор, содержащий 6 г мочевины в 50 г воды, замерзает при -3,72°С. Вычислить молекулярную массу мочевины. Ответ: 60.

6.43.  Для приготовления охлаждающей жидкости на 20 л воды взято 6 л глицерина С₃Н₈0₃. Чему равна температура замерзания приготовленной смеси? Плотность глицерина равна 1,26 г/мл.           Ответ: -7,56°С.

6.44.  Формалин, уксусная кислота и глюкоза имеют одинаковый элементарный состав: С - 39,97%; Н - 6,73% и О - 53,30%. Приготовлены три раствора: по 1,5 г каждого из перечисленных веществ на 25 г воды. Температура замерзания растворов равны: первого - 3,72 °C, второго -1,86°С и третьего - 0,62°С, Вывести молекулярные формулы указанных веществ. Ответ: Формалин СН₂O; уксусная кислота СН₃СOOН; глюкоза С₆Н₁₂O₆.

6.45.  Раствор 1,05 г неэлектролита в 30 г воды замерзает при -0,7°С. Вычислите молекулярную массу неэлектролита. Ответ: 92,5.

6.46.  Какова температура замерзания раствора неэлектролита, содержащего 2,02∙10²³ молекул в литре воды? Ответ: -0,62°С.

6.47.  Определите формулу вещества, содержащего 39,34% углерода, 8,20% водорода и 52,46% серы, если раствор 0,2 г этого вещества в 26 г бензола замерзает при температуре на 0,318° ниже, чем чистый бензол. Oтвет: C₄H₁₀S₂.

6.48.  Понижение температуры замерзания раствора 0,052 г камфоры в 26 г бензола равно 0,067°C . Рассчитайте молекулярную массу камфоры. Ответ: 152,2.

6.49.  Для приготовления охлаждающей жидкости на 30 л воды взято 9 л глицерина С₃Н₈О₃. Чему равна температура замерзания приготовленного раствора? Плотность глицерина равна 1,261 г/мл. Ответ: 7,6°С.

6.50.  При какой температуре будет замерзать 25%-ный раствор этилового спирта С₂Н₅ОН в воде? Ответ: -13,4°С.

6.51.  При какой температуре будет замерзать раствор, содержащий в 4 л воды 500 г этиленгликоля С₂Н₄(ОН)₂? Ответ: -3,73°C.

6.52.  Сколько граммов нафталина С₁₀Н₈ находится в 8 кг бензола, если этот раствор замерзает при 3,4 5°С? Температура замерзания чистого бензола 5,40 °С. Ответ: 392 г

6.53.  Вычислить процентное содержание сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ в водном растворе, температура замерзания которого -0,41°С. Ответ: 7%.

6.54.  Вычислить температуру замерзания водного раствора мочевины СО(NH₂)₂, в котором на 100 молей воды приходится 1 моль растворенного вещества. Ответ: -1,033°С.

6.55.  Раствор сахара С₁₂H₂₂O₁₁ оказывает при 27°C осмотическое давление, равное 156 кПа. Принимая плотность раствора равной единице, вычислить температуру его замерзания. Ответ: -0,119°С.

6.56.  В каком количестве воды следует растворить 0,5 кг глицерина С₃H₈O₃ для получения раствора с температурой замерзания - 3°С?  Ответ: 3,37 кг.

6.57.  При растворении 0,4 г некоторого вещества в 10 г воды температура замерзания раствора понижается на 1,24°C. Вычислить молекулярную массу растворенного вещества. Ответ: 60.

6.58.  Водный раствор глицерина замерзает при температуре -2,79°С. Вычислить число молей глицерина, приходящихся на каждые 100 молей воды, и давление пара раствора при 20°С. Давление пара воды при 20°С равно 2,34 кПа Ответ: 2,7 моля.

6.59.  Раствор сахара в воде показывает повышение температуры кипения на 0,312 °С. Вычислить величину понижения температуры замерзания этого раствора. Ответ: 1,116°С.

6.60.  Давление пара водного раствора глицерина составляет 98% от давления пара воды при той же температуре. Вычислить процентное содержание глицерина в растворе и температуру кристаллизации раствора. Ответ: 9,44%; -2,1°С.

 

 

---

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 8322; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!