hjem » direktør, rektor

Molfraksjoner av materie og vann. Molfraksjoner av stoff og vann Beregning av mengde stoff og beregning av antall atomære og molekylære partikler fra kjente verdier av masse og volum

Oppgave 427.
Beregn molfraksjonene av alkohol og vann i en 96% (volum) løsning av etylalkohol.
Løsning:
Molfraksjon(N i) - forholdet mellom mengden av et løst stoff (eller løsemiddel) og summen av mengdene av alle
stoffer i løsning. I et system bestående av alkohol og vann er molfraksjonen av vann (N 1) lik

Og molfraksjonen av alkohol , hvor n 1 - mengden alkohol; n 2 - mengden vann.

Vi beregner massen av alkohol og vann i 1 liter løsning, forutsatt at deres tetthet er lik en fra proporsjonene:

a) masse alkohol:

b) masse vann:

Vi finner mengden stoffer etter formelen: , hvor m (B) og M (B) - massen og mengden av stoffet.

Nå beregner vi molfraksjonene av stoffer:

Svar: 0,904; 0,096.

Oppgave 428.
666 g KOH oppløses i 1 kg vann; tettheten til løsningen er 1,395 g/ml. Finn: a) massefraksjon av KOH; b) molaritet; c) molalitet; d) molfraksjoner av alkali og vann.
Løsning:
EN) Massefraksjon- prosentandelen av massen til det oppløste stoffet av den totale massen av løsningen bestemmes av formelen:

Hvor

m (løsning) \u003d m (H 2 O) + m (KOH) \u003d 1000 + 666 \u003d 1666

b) Molar (volum-molar) konsentrasjon viser antall mol av et oppløst stoff som finnes i 1 liter løsning.

La oss finne massen av KOH per 100 ml løsning i henhold til formelen: formel: m = s V, hvor p er tettheten til løsningen, V er volumet av løsningen.

m(KOH) = 1,395 . 1000 = 1395

Nå beregner vi molariteten til løsningen:

Vi finner hvor mange gram HNO 3 er per 1000 g vann, som utgjør andelen:

d) Molfraksjon (N i) - forholdet mellom mengden av et oppløst stoff (eller løsemiddel) og summen av mengdene av alle stoffene i løsning. I et system bestående av alkohol og vann er molfraksjonen vann (N 1) lik og molfraksjonen alkohol, hvor n 1 er mengden alkali; n 2 - mengden vann.

100 g av denne løsningen inneholder 40 g KOH 60 g H2O.

Svar: a) 40%; b) 9,95 mol/l; c) 11,88 mol/kg; d) 0,176; 0,824.

Oppgave 429.
Tettheten til en 15 % (ved vekt) løsning av H2SO4 er 1,105 g/ml. Beregn: a) normalitet; b) molaritet; c) molaliteten til løsningen.
Løsning:
La oss finne massen til løsningen ved å bruke formelen: m = s V, hvor s er tettheten til løsningen, V er volumet til løsningen.

m(H2S04) = 1,105 . 1000 = 1105

Massen av H 2 SO 4 inneholdt i 1000 ml løsning er funnet fra forholdet:

La oss bestemme molmassen til ekvivalenten til H 2 SO 4 fra forholdet:

M E (B) - molar masse av syrekvivalenten, g / mol; M(B) er den molare massen til syren; Z(B) - ekvivalent tall; Z(syrer) er lik antall H+-ioner i H 2 SO 4 → 2.

a) Molar ekvivalent konsentrasjon (eller normalitet) indikerer antall ekvivalenter av et oppløst stoff i 1 liter løsning.

b) Molar konsentrasjon

Nå beregner vi molaliteten til løsningen:

c) Molar konsentrasjon (eller molalitet) viser antall mol av et oppløst stoff inneholdt i 1000 g løsemiddel.

Vi finner hvor mange gram H 2 SO 4 som er inneholdt i 1000 g vann, og utgjør andelen:

Nå beregner vi molaliteten til løsningen:

Svar: a) 3,38n; b) 1,69 mol/l; 1,80 mol/kg.

Oppgave 430.
Tettheten til en 9 % (i vekt) løsning av sukrose C12H22O11 er 1,035 g/ml. Beregn: a) konsentrasjonen av sukrose i g/l; b) molaritet; c) molaliteten til løsningen.
Løsning:
M (C12H22O11) \u003d 342 g/mol. La oss finne massen til løsningen ved å bruke formelen: m = p V, der p er tettheten til løsningen, V er volumet til løsningen.

m (C12H22O11) \u003d 1,035. 1000 = 1035

a) Massen av C 12 H 22 O 11 i løsningen beregnes ved hjelp av formelen:

Hvor
- massefraksjon av det oppløste stoffet; m (in-va) - massen av det oppløste stoffet; m (r-ra) - massen til løsningen.

Konsentrasjonen av et stoff i g/l viser antall gram (masseenheter) i 1 liter løsning. Derfor er konsentrasjonen av sukrose 93,15 g/l.

b) Molar (volum-molar) konsentrasjon (CM) viser antall mol av et oppløst stoff som finnes i 1 liter løsning.

V) Molar konsentrasjon(eller molalitet) indikerer antall mol av et oppløst stoff som finnes i 1000 g løsemiddel.

Vi finner hvor mange gram C 12 H 22 O 11 som er inneholdt i 1000 g vann, og utgjør andelen:

Nå beregner vi molaliteten til løsningen:

Svar: a) 93,15 g/l; b) 0,27 mol/l; c) 0,29 mol/kg.

2.10.1. Beregning av relative og absolutte masser av atomer og molekyler

De relative massene av atomer og molekyler bestemmes ved hjelp av D.I. Mendeleev-verdier av atommasser. Samtidig, når du utfører beregninger for utdanningsformål, avrundes verdiene til atommassene av elementer vanligvis opp til heltall (med unntak av klor, hvis atommasse antas å være 35,5).

Eksempel 1 Relativ atommasse av kalsium og r (Ca)=40; relativ atommasse av platina og r (Pt)=195.

Den relative massen til et molekyl beregnes som summen av de relative atommassene til atomene som utgjør dette molekylet, tatt i betraktning mengden av stoffet deres.

Eksempel 2. Relativ molar masse av svovelsyre:

M r (H 2 SO 4) \u003d 2A r (H) + A r (S) + 4A r (O) \u003d 2 · 1 + 32 + 4· 16 = 98.

De absolutte massene av atomer og molekyler finnes ved å dele massen til 1 mol av et stoff med Avogadro-tallet.

Eksempel 3. Bestem massen til ett kalsiumatom.

Løsning. Atommassen til kalsium er And r (Ca)=40 g/mol. Massen til ett kalsiumatom vil være lik:

m (Ca) \u003d A r (Ca) : N A \u003d 40: 6,02 · 10 23 = 6,64· 10 -23 år

Eksempel 4 Bestem massen til ett molekyl svovelsyre.

Løsning. Den molare massen av svovelsyre er M r (H 2 SO 4) = 98. Massen til ett molekyl m (H 2 SO 4) er:

m (H 2 SO 4) \u003d M r (H 2 SO 4) : N A \u003d 98: 6,02 · 10 23 = 16,28· 10 -23 år

2.10.2. Beregning av mengde materie og beregning av antall atom- og molekylpartikler fra kjente verdier av masse og volum

Mengden av et stoff bestemmes ved å dele massen, uttrykt i gram, med atommassen (molar). Mengden av et stoff i gassform ved n.o. finnes ved å dele volumet på volumet av 1 mol gass (22,4 l).

Eksempel 5 Bestem mengden natriumsubstans n(Na) i 57,5 ​​g metallisk natrium.

Løsning. Den relative atommassen til natrium er And r (Na)=23. Mengden av et stoff er funnet ved å dele massen av metallisk natrium på atommassen:

n(Na)=57,5:23=2,5 mol.

Eksempel 6. Bestem mengden nitrogenstoff, hvis volumet ved n.o. er 5,6 liter.

Løsning. Mengden nitrogenstoff n(N 2) vi finner ved å dele volumet med volumet av 1 mol gass (22,4 l):

n(N 2) \u003d 5,6: 22,4 \u003d 0,25 mol.

Antall atomer og molekyler i et stoff bestemmes ved å multiplisere antall atomer og molekyler i stoffet med Avogadros tall.

Eksempel 7. Bestem antall molekyler i 1 kg vann.

Løsning. Mengden vannsubstans finnes ved å dele massen (1000 g) med den molare massen (18 g / mol):

n (H 2 O) \u003d 1000: 18 \u003d 55,5 mol.

Antall molekyler i 1000 g vann vil være:

N (H 2 O) \u003d 55,5 · 6,02· 10 23 = 3,34· 10 24 .

Eksempel 8. Bestem antall atomer i 1 liter (n.o.) oksygen.

Løsning. Mengden oksygenstoff, hvis volum under normale forhold er 1 liter, er lik:

n(O 2) \u003d 1: 22,4 \u003d 4,46 · 10-2 mol.

Antall oksygenmolekyler i 1 liter (N.O.) vil være:

N (O 2) \u003d 4,46 · 10 -2 · 6,02· 10 23 = 2,69· 10 22 .

Det skal bemerkes at 26.9 · 10 22 molekyler vil være inneholdt i 1 liter av enhver gass ved n.o. Siden oksygenmolekylet er diatomisk, vil antall oksygenatomer i 1 liter være 2 ganger større, d.v.s. 5,38 · 10 22 .

2.10.3. Beregning av gjennomsnittlig molar masse av gassblandingen og volumfraksjon
gassene den inneholder

Den gjennomsnittlige molare massen til en gassblanding beregnes fra molarmassene til gassene som inngår i denne blandingen og deres volumfraksjoner.

Eksempel 9 Forutsatt at innholdet (i volumprosent) av nitrogen, oksygen og argon i luften er henholdsvis 78, 21 og 1, beregn gjennomsnittlig molar masse av luft.

Løsning.

M luft = 0,78 · Mr (N2)+0,21 · Mr(02)+0,01 · Mr (Ar) = 0,78 · 28+0,21· 32+0,01· 40 = 21,84+6,72+0,40=28,96

Eller omtrent 29 g/mol.

Eksempel 10. Gassblandingen inneholder 12 1 NH 3, 5 1 N 2 og 3 1 H 2 målt ved n.o. Beregn volumfraksjonene av gasser i denne blandingen og dens gjennomsnittlige molare masse.

Løsning. Det totale volumet av blandingen av gasser er V=12+5+3=20 l. Volumfraksjoner j av gasser vil være like:

φ(NH3)= 12:20=0,6; φ(N2)=5:20=0,25; φ(H2)=3:20=0,15.

Den gjennomsnittlige molare massen beregnes på grunnlag av volumfraksjonene av gassene i denne blandingen og deres molekylmasse:

M=0,6 · M (NH3) + 0,25 · M(N2)+0,15 · M (H 2) \u003d 0,6 · 17+0,25· 28+0,15· 2 = 17,5.

2.10.4. Beregning av massefraksjonen av et kjemisk grunnstoff i en kjemisk forbindelse

Massefraksjonen ω av et kjemisk grunnstoff er definert som forholdet mellom massen av et atom til et gitt grunnstoff X inneholdt i en gitt masse av et stoff og massen av dette stoffet m. Massefraksjon er en dimensjonsløs mengde. Det uttrykkes i brøkdeler av en enhet:

ω(X) = m(X)/m (0<ω< 1);

eller i prosent

ω(X), %= 100 m(X)/m (0 %<ω<100%),

hvor ω(X) er massefraksjonen av det kjemiske elementet X; m(X) er massen til det kjemiske elementet X; m er massen til stoffet.

Eksempel 11 Regn ut massefraksjonen av mangan i mangan (VII) oksid.

Løsning. De molare massene av stoffer er like: M (Mn) \u003d 55 g / mol, M (O) \u003d 16 g / mol, M (Mn 2 O 7) \u003d 2M (Mn) + 7M (O) \u003d 222 g / mol. Derfor er massen av Mn 2 O 7 med stoffmengden 1 mol:

m(Mn 2 O 7) = M(Mn 2 O 7) · n(Mn2O7) = 222 · 1= 222

Av formelen Mn 2 O 7 følger det at stoffmengden av manganatomer er det dobbelte av stoffmengden av manganoksid (VII). Midler,

n(Mn) \u003d 2n (Mn 2 O 7) \u003d 2 mol,

m(Mn)= n(Mn) · M(Mn) = 2 · 55 = 110 g.

Dermed er massefraksjonen av mangan i mangan(VII)-oksid:

ω(X)=m(Mn): m(Mn207) = 110:222 = 0,495 eller 49,5%.

2.10.5. Etablere formelen til en kjemisk forbindelse ved dens elementære sammensetning

Den enkleste kjemiske formelen til et stoff bestemmes på grunnlag av de kjente verdiene av massefraksjonene av elementene som utgjør dette stoffet.

Anta at det er en prøve av et stoff Na x P y O z med en masse m o g. Tenk på hvordan dets kjemiske formel bestemmes hvis mengdene av stoffet til grunnstoffenes atomer, deres masse eller massefraksjoner i den kjente massen av stoffet er kjent. Formelen til et stoff bestemmes av forholdet:

x: y: z = N(Na): N(P): N(O).

Dette forholdet endres ikke hvis hver av termene er delt på Avogadros tall:

x: y: z = N(Na)/N A: N(P)/N A: N(O)/N A = ν(Na) : ν(P) : ν(O).

For å finne formelen til et stoff, er det derfor nødvendig å vite forholdet mellom mengdene av stoffer av atomer i samme masse av et stoff:

x: y: z = m(Na)/Mr(Na): m(P)/Mr(P): m(O)/Mr(O).

Hvis vi deler hvert ledd i den siste ligningen med massen til prøven m o , får vi et uttrykk som lar oss bestemme sammensetningen av stoffet:

x: y: z = ω(Na)/Mr(Na): ω(P)/Mr(P): ω(O)/Mr(O).

Eksempel 12. Stoffet inneholder 85,71 vekttall. % karbon og 14,29 vektprosent. % hydrogen. Dens molare masse er 28 g/mol. Bestem de enkleste og sanne kjemiske formlene for dette stoffet.

Løsning. Forholdet mellom antall atomer i et C x H y-molekyl bestemmes ved å dele massefraksjonene til hvert element med dets atommasse:

x: y \u003d 85.71 / 12: 14.29 / 1 \u003d 7.14: 14.29 \u003d 1: 2.

Dermed er den enkleste formelen for et stoff CH 2. Den enkleste formelen til et stoff er ikke alltid sammenfallende med dens sanne formel. I dette tilfellet tilsvarer ikke formelen CH 2 valensen til hydrogenatomet. For å finne den sanne kjemiske formelen, må du vite molmassen til et gitt stoff. I dette eksemplet er molmassen til stoffet 28 g/mol. Ved å dele 28 med 14 (summen av atommasser som tilsvarer formelenheten CH 2), får vi det sanne forholdet mellom antall atomer i et molekyl:

Vi får den sanne formelen til stoffet: C 2 H 4 - etylen.

I stedet for den molare massen for gassformige stoffer og damper, kan tettheten for enhver gass eller luft angis i tilstanden til problemet.

I det aktuelle tilfellet er gasstettheten i luft 0,9655. Basert på denne verdien kan den molare massen til gassen bli funnet:

M = M luft · D luft = 29 · 0,9655 = 28.

I dette uttrykket er M den molare massen av gass C x H y, M luft er den gjennomsnittlige molare massen av luft, D luft er tettheten til gass C x H y i luft. Den resulterende verdien av molmassen brukes til å bestemme den sanne formelen til stoffet.

Tilstanden til problemet indikerer kanskje ikke massefraksjonen til ett av elementene. Det er funnet ved å trekke fra enhet (100%) massefraksjonene av alle andre grunnstoffer.

Eksempel 13 En organisk forbindelse inneholder 38,71 vekttall. % karbon, 51,61 vekt. % oksygen og 9,68 vektprosent. % hydrogen. Bestem den sanne formelen til dette stoffet hvis oksygendamptettheten er 1,9375.

Løsning. Vi beregner forholdet mellom antall atomer i molekylet C x H y O z:

x: y: z = 38,71/12: 9,68/1: 51,61/16 = 3,226: 9,68: 3,226= 1:3:1.

Molar massen M av et stoff er:

M \u003d M (O 2) · D(O2) = 32 · 1,9375 = 62.

Den enkleste formelen for et stoff er CH 3 O. Summen av atommasser for denne formelenheten vil være 12+3+16=31. Del 62 med 31 og få det sanne forholdet mellom antall atomer i molekylet:

x:y:z = 2:6:2.

Dermed er den sanne formelen til stoffet C 2 H 6 O 2. Denne formelen tilsvarer sammensetningen av toverdig alkohol - etylenglykol: CH 2 (OH) -CH 2 (OH).

2.10.6. Bestemmelse av molmassen til et stoff

Molar massen til et stoff kan bestemmes på grunnlag av dets gassdamptetthet med en kjent molar masse.

Eksempel 14. Damptettheten til en organisk forbindelse i form av oksygen er 1,8125. Bestem molarmassen til denne forbindelsen.

Løsning. Den molare massen til et ukjent stoff M x er lik produktet av den relative tettheten til dette stoffet D og den molare massen til stoffet M, ved hvilken verdien av den relative tettheten bestemmes:

M x = D · M = 1,8125 · 32 = 58,0.

Stoffer med funnet verdi av molmassen kan være aceton, propionaldehyd og allylalkohol.

Den molare massen til en gass kan beregnes ved å bruke verdien av dens molare volum ved n.c.

Eksempel 15. Masse på 5,6 liter gass ved n.o. er 5,046 g. Regn ut den molare massen til denne gassen.

Løsning. Det molare volumet av gass ved n.s. er 22,4 liter. Derfor er den molare massen til den ønskede gassen

M = 5,046 · 22,4/5,6 = 20,18.

Ønsket gass er neon Ne.

Clapeyron-Mendeleev-ligningen brukes til å beregne molarmassen til en gass hvis volum er gitt under ikke-normale forhold.

Eksempel 16 Ved en temperatur på 40 °C og et trykk på 200 kPa er massen til 3,0 liter gass 6,0 g. Bestem molarmassen til denne gassen.

Løsning. Ved å erstatte de kjente mengdene i Clapeyron-Mendeleev-ligningen, får vi:

M = mRT/PV = 6,0 · 8,31· 313/(200· 3,0)= 26,0.

Gassen som vurderes er acetylen C 2 H 2.

Eksempel 17 Forbrenning av 5,6 1 (N.O.) hydrokarbon ga 44,0 g karbondioksid og 22,5 g vann. Den relative tettheten til hydrokarbonet med hensyn til oksygen er 1,8125. Bestem den sanne kjemiske formelen til hydrokarbonet.

Løsning. Reaksjonsligningen for forbrenning av hydrokarboner kan representeres som følger:

C x H y + 0,5 (2x + 0,5 y) O 2 \u003d x CO 2 + 0,5 y H 2 O.

Mengden hydrokarbon er 5,6:22,4=0,25 mol. Som et resultat av reaksjonen dannes 1 mol karbondioksid og 1,25 mol vann, som inneholder 2,5 mol hydrogenatomer. Når et hydrokarbon brennes med en mengde av et stoff på 1 mol, oppnås 4 mol karbondioksid og 5 mol vann. Dermed inneholder 1 mol hydrokarbon 4 mol karbonatomer og 10 mol hydrogenatomer, dvs. kjemisk formel for hydrokarbon C 4 H 10 . Molmassen til dette hydrokarbonet er M=4 · 12+10=58. Dens relative oksygentetthet D=58:32=1,8125 tilsvarer verdien gitt i tilstanden til problemet, som bekrefter riktigheten av den funnet kjemiske formelen.

Egenskaper til fortynnede løsninger som kun avhenger av mengden av ikke-flyktig oppløst stoff kalles kolligative egenskaper. Disse inkluderer å senke damptrykket til løsningsmidlet over løsningen, heve kokepunktet og senke frysepunktet til løsningen, og osmotisk trykk.

Senke frysepunktet og heve kokepunktet til en løsning sammenlignet med et rent løsningsmiddel:

T stedfortreder == K TIL. m 2 ,

T balle = = K E. m 2 .

Hvor m 2 - molalitet av løsningen, K K og K E - kryoskopiske og ebullioskopiske konstanter for løsemidlet, X 2 er molfraksjonen av det oppløste stoffet, H sq. Og H spansk er entalpiene for smelting og fordampning av løsningsmidlet, T sq. Og T balle er løsningsmidlets smelte- og kokepunkt, M 1 er den molare massen til løsningsmidlet.

Det osmotiske trykket i fortynnede løsninger kan beregnes fra ligningen

Hvor X 2 er molfraksjonen av det oppløste stoffet, er molvolumet til løsningsmidlet. I svært fortynnede løsninger blir denne ligningen van't Hoff-ligningen:

Hvor C er molariteten til løsningen.

Ligningene som beskriver de kolligative egenskapene til ikke-elektrolytter kan også brukes for å beskrive egenskapene til elektrolyttløsninger ved å introdusere Van't Hoff korreksjonsfaktoren Jeg, For eksempel:

= iCRT eller T stedfortreder = iK TIL. m 2 .

Den isotoniske koeffisienten er relatert til graden av elektrolyttdissosiasjon:

i = 1 + ( – 1),

hvor er antall ioner dannet under dissosiasjonen av ett molekyl.

Løselighet av et fast stoff i en ideell løsning ved temperatur T beskrevet Schroeder-ligningen:

,

Hvor X er molfraksjonen av det oppløste stoffet i løsningen, T sq. er smeltepunktet og H sq. er entalpien for fusjon av det oppløste stoffet.

EKSEMPLER

Eksempel 8-1. Beregn løseligheten til vismut i kadmium ved 150 og 200 o C. Entalpien for fusjon av vismut ved smeltepunktet (273 o C) er 10,5 kJ. mol -1. Anta at det dannes en ideell løsning og at fusjonsentalpien ikke avhenger av temperaturen.

Løsning. La oss bruke formelen .

Ved 150°C , hvor X = 0.510

Ved 200°C , hvor X = 0.700

Løseligheten øker med temperaturen, noe som er karakteristisk for en endoterm prosess.

Eksempel 8-2. En løsning av 20 g hemoglobin i 1 liter vann har et osmotisk trykk på 7,52 10 -3 atm ved 25 o C. Bestem molmassen til hemoglobin.

65 kg. mol -1.

OPPGAVER

  1. Beregn minimum osmotisk arbeid utført av nyrene for å skille ut urea ved 36,6 o C hvis konsentrasjonen av urea i plasma er 0,005 mol. l –1, og i urin 0,333 mol. l -1.
  2. 10 g polystyren løses i 1 liter benzen. Høyden på løsningskolonnen (tetthet 0,88 g cm–3) i osmometeret ved 25 o C er 11,6 cm Beregn den molare massen av polystyren.
  3. Proteinet humant serumalbumin har en molar masse på 69 kg. mol -1. Beregn det osmotiske trykket til en løsning av 2 g protein i 100 cm 3 vann ved 25 o C i Pa og mm kolonne med løsning. Anta at tettheten til løsningen er 1,0 g cm–3.
  4. Ved 30 o C er damptrykket til en vandig løsning av sukrose 31,207 mm Hg. Kunst. Damptrykket til rent vann ved 30 o C er 31,824 mm Hg. Kunst. Tettheten til løsningen er 0,99564 g cm–3. Hva er det osmotiske trykket til denne løsningen?
  5. Menneskelig blodplasma fryser ved -0,56 o C. Hva er dets osmotiske trykk ved 37 o C målt med en membran som bare er gjennomtrengelig for vann?
  6. *Enzymets molare masse ble bestemt ved å løse det opp i vann og måle høyden på løsningskolonnen i et osmometer ved 20 o C, og deretter ekstrapolere dataene til null konsentrasjon. Følgende data er mottatt:
    7. C, mg. cm -3
    h, cm
  7. Den molare massen til et lipid bestemmes av økningen i kokepunktet. Lipidet kan løses i metanol eller kloroform. Kokepunktet for metanol er 64,7 o C, fordampningsvarmen er 262,8 cal. g –1. Kokepunkt for kloroform 61,5 o C, fordampningsvarme 59,0 cal. g –1. Beregn de ebullioskopiske konstantene til metanol og kloroform. Hva er det beste løsningsmidlet å bruke for å bestemme molarmassen med maksimal nøyaktighet?
  8. Beregn frysepunktet til en vandig løsning som inneholder 50,0 g etylenglykol i 500 g vann.
  9. En løsning som inneholder 0,217 g svovel og 19,18 g CS 2 koker ved 319,304 K. Kokepunktet for ren CS 2 er 319,2 K. Den ebullioskopiske konstanten til CS 2 er 2,37 K. kg. mol -1. Hvor mange svovelatomer er det i et svovelmolekyl oppløst i CS 2?
  10. 68,4 g sukrose oppløst i 1000 g vann. Beregn: a) damptrykk, b) osmotisk trykk, c) frysepunkt, d) kokepunktet for løsningen. Damptrykket til rent vann ved 20 o C er 2314,9 Pa. De kryoskopiske og ebullioskopiske konstantene til vann er 1,86 og 0,52 K. kg. mol –1, henholdsvis.
  11. En løsning som inneholder 0,81 g av hydrokarbonet H(CH 2) n H og 190 g etylbromid fryser ved 9,47 o C. Frysepunktet for etylbromid er 10,00 o C, den kryoskopiske konstanten er 12,5 K. kg. mol -1. Regn ut n.
  12. Når 1,4511 g dikloreddiksyre er oppløst i 56,87 g karbontetraklorid, stiger kokepunktet med 0,518 grader. Kokepunkt CCl 4 76,75 o C, fordampningsvarme 46,5 cal. g –1. Hva er den tilsynelatende molare massen til syren? Hva forklarer avviket med den sanne molare massen?
  13. En viss mengde av et stoff oppløst i 100 g benzen senker frysepunktet med 1,28 o C. Samme mengde av et stoff oppløst i 100 g vann senker frysepunktet med 1,395 o C. Stoffet har normal molar masse i benzen, og i vann fullstendig dissosiert. Med hvor mange ioner dissosierer et stoff i en vandig løsning? De kryoskopiske konstantene for benzen og vann er 5,12 og 1,86 K. kg. mol -1.
  14. Beregn den ideelle løseligheten av antracen i benzen ved 25 o C i molenheter. Entalpien for smelting av antracen ved smeltetemperaturen (217 o C) er 28,8 kJ. mol -1.
  15. Beregn løselighet P-dibrombenzen i benzen ved 20 og 40 o C, forutsatt at det dannes en ideell løsning. Entalpi av fusjon P-dibrombenzen ved smeltepunktet (86,9 oC) er 13,22 kJ. mol -1.
  16. Beregn løseligheten av naftalen i benzen ved 25 o C, forutsatt at det dannes en ideell løsning. Smelteentalpien til naftalen ved smeltepunktet (80,0 o C) er 19,29 kJ. mol -1.
  17. Beregn løseligheten av antracen i toluen ved 25 o C, forutsatt at det dannes en ideell løsning. Entalpien for smelting av antracen ved smeltetemperaturen (217 o C) er 28,8 kJ. mol -1.
  18. Beregn temperaturen der rent kadmium er i likevekt med en løsning av Cd - Bi, der molfraksjonen av Cd er 0,846. Entalpien for smelting av kadmium ved smeltepunktet (321,1 o C) er 6,23 kJ. mol -1.

Eksempel 1 Beregn det osmotiske trykket til en løsning som inneholder 1,5 liter 135 g glukose C 6 H 12 O 6 ved 0 0 C.

Løsning: Osmotisk trykk bestemmes i henhold til van't Hoff-loven:

Se RT

Den molare konsentrasjonen av løsningen er funnet ved formelen:

Ved å erstatte verdien av den molare konsentrasjonen med uttrykket av van't Hoff-loven, beregner vi det osmotiske trykket:

π = C m RT\u003d 0,5 mol / l ∙ 8,314 Pa ∙ m 3 / mol ∙ K ∙ 273 \u003d 1134,86 ∙ 10 3 Pa

Eksempel 2Bestem kokepunktet til en løsning som inneholder 1,84 g C 6 H 5 NO 2 nitrobenzen i 10 g benzen. Kokepunktet for ren benzen er 80,2 0 C.

Løsning: Kokepunktet til løsningen vil være ∆t kip høyere enn kokepunktet for ren benzen: t balle (løsning)= t balle (løsemiddel) + ∆t balle;

I følge Raoults lov: ∆t kip = Е∙С m ,

Hvor E -ebullioskopisk løsemiddelkonstant (tabellverdi),

Med m– molkonsentrasjon av løsningen, mol/kg

∆t kip = Е∙ С m = 1,5 ∙ 2,53 \u003d 3,8 0 C.

t balle (løsning)= t balle (løsemiddel) + ∆t balle = 80,2 0 С +3,8 0 С=84 0 С.

901. En løsning som inneholder 57 g sukker C 12 H 22 O 11 i 500 g vann koker ved 100,72 0 C. Bestem den ebullioskopiske konstanten til vann.

902. En løsning som inneholder 4,6 g glyserol C 3 H 8 O 3 i 71 g aceton koker ved 56,73 0 C. Bestem den ebullioskopiske konstanten til aceton hvis kokepunktet for aceton er 56 0 C.

903. Beregn kokepunktet til en løsning som inneholder 2 g naftalen C 10 H 8 i 20 g eter, hvis kokepunktet for eteren er 35,6 0 C, og dens ebullioskopiske konstant er 2,16.

904. 4 g av et stoff løses i 100 g vann. Den resulterende løsningen fryser ved -0,93 0 C. Bestem molekylvekten til det oppløste stoffet.

905. Bestem den relative molekylvekten til benzosyre hvis dens 10 % løsning koker ved 37,57 0 C. Kokepunktet til eteren er 35,6 0 C, og dens ebullioskopiske konstant er 2,16.

906. Senking av frysepunktet til en løsning som inneholder 12,3 g nitrobenzen C 6 H 5 NO 2 i 500 g benzen er 1,02 0 C. Bestem den kryoskopiske konstanten til benzen.

907. Frysepunktet for eddiksyre er 17 0 C, den kryoskopiske konstanten er 3,9. Bestem frysepunktet til en løsning som inneholder 0,1 mol av et oppløst stoff i 500 g eddiksyre CH 3 COOH.

908. En løsning som inneholder 2,175 g av et oppløst stoff i 56,25 g vann fryser ved -1,2 0 C. Bestem den relative molekylvekten til det oppløste stoffet.

909. Ved hvilken temperatur koker en løsning som inneholder 90 g glukose C 6 H 12 O 6 i 1000 g vann?

910. 5 g av et stoff løses i 200 g alkohol. Løsningen koker ved 79,2 0 C. Bestem den relative molekylvekten til stoffet hvis den ebullioskopiske konstanten til alkohol er 1,22. Kokepunktet for alkohol er 78,3 0 C.

911. En vandig løsning av sukker fryser ved -1,1 0 C. Bestem massefraksjonen (%) av sukker C 12 H 22 O 11 i løsningen.

912. I hvilken vannmasse bør 46 g glyserol C 3 H 8 O 3 oppløses for å få en løsning med et kokepunkt på 100,104 0 C?

913. En løsning som inneholder 27 g av et stoff i 1 kg vann koker ved 100.078 0 C. Bestem den relative molekylvekten til det oppløste stoffet.

914. Beregn massen vann som 300 g glyserol C 3 H 8 O 3 skal løses opp i for å få en løsning som fryser ved - 2 0 C.

915. En løsning av glukose i vann viser en økning i kokepunktet på 0,416 0 C. Rens ut nedgangen i frysepunktet til denne løsningen.

916. Beregn frysepunktet for en 20 % løsning av glyserin C 3 H 8 O 3 i vann.

917. 1,6 g av et stoff løses i 250 g vann. Løsningen fryser ved -0,2 0 C. Beregn den relative molekylvekten til det oppløste stoffet.

918. En løsning som inneholder 0,5 g aceton (CH 3) 2 CO i 100 g eddiksyre gir en nedgang i frysepunktet med 0,34 0 C. Bestem den kryoskopiske konstanten til eddiksyre.

919. Beregn massefraksjonen (%) av glyserol i en vandig løsning, hvis kokepunkt er 100,39 0 С.

920. Hvor mange gram etylenglykol C 2 H 4 (OH) 2 må tilsettes for hvert kilo vann for å tilberede frostvæske med et frysepunkt på -9,3 0 C?

921. En løsning som inneholder 565 g aceton og 11,5 g glyserol C 3 H 5 (OH) 3 koker ved 56,38 0 C. Ren aceton koker ved 56 0 C. Beregn den ebullioskopiske konstanten til aceton.

922. Ved hvilken temperatur fryser en 4 % løsning av etylalkohol C 2 H 5 OH i vann?

923. Bestem massefraksjonen (%) av sukker C 12 H 22 O 11 i en vandig løsning hvis løsningen koker ved 101,04 0 C.

924. Hvilken av løsningene vil fryse ved lavere temperatur: 10 % glukoseløsning C 6 H 12 O 6 eller 10 % sukkerløsning C 12 H 22 O 11?

925. Beregn frysepunktet for en 12% vandig (i massevis) løsning av glyserol C 3 H 8 O 3.

926. Beregn kokepunktet til en løsning som inneholder 100 g sukrose C 12 H 22 O 11 i 750 g vann.

927. En løsning som inneholder 8,535 g NaNO 3 i 100 g vann krystalliserer ved t = -2,8 0 C. Bestem den kryoskopiske konstanten til vann.

928. For fremstilling av kjølevæske ble 6 g glyserin (= 1,26 g / ml) tatt for 20 liter vann. Hva blir frysepunktet for den tilberedte frostvæsken?

929. Bestem mengden etylenglykol C 2 H 4 (OH) 2 som må tilsettes 1 kg vann for å fremstille en løsning med en krystalliseringstemperatur på -15 0 С.

930. Bestem krystallisasjonstemperaturen til en løsning som inneholder 54 g glukose C 6 H 12 O 6 i 250 g vann.

931. En løsning som inneholder 80 g naftalen C 10 H 8 i 200 g dietyleter koker ved t = 37,5 0 C, og ren eter ved t = 35 0 C. Bestem den ebullioskopiske konstanten til eteren.

932. Når 3,24 g svovel tilsettes 40 g benzen C 6 H 6, stiger kokepunktet med 0,91 0 C. Hvor mange atomer utgjør svovelpartikler i løsning hvis ebullioskopisk konstant for benzen er 2,57 0 C.

933. En løsning som inneholder 3,04 g kamfer C 10 H 16 O i 100 g benzen C 6 H 6 koker ved t = 80,714 0 C. (Kokepunktet for benzen er 80,20 0 C). Bestem den ebullioskopiske konstanten til benzen.

934. Hvor mange gram karbamid (urea) CO (NH 2) 2 må løses i 125 g vann slik at kokepunktet stiger med 0,26 0 C. Vanns ebullioskopiske konstant er 0,52 0 C.

935. Beregn kokepunktet til en 6 % (i masse) vandig løsning av glyserol C 3 H 8 O 3.

936. Beregn massefraksjonen av sukrose C 12 H 22 O 11 i en vandig løsning, hvis krystalliseringstemperatur er 0,41 0 C.

937. Ved oppløsning av 0,4 g av et bestemt stoff i 10 g vann, sank krystalliseringstemperaturen til løsningen med 1,24 0 C. Beregn molmassen til det oppløste stoffet.

938. Beregn frysepunktet for en 5 % (masse) løsning av sukker C 12 H 22 O 11 i vann.

939. Hvor mange gram glukose C 6 H 12 O 6 bør løses i 300 g vann for å få en løsning med kokepunkt 100,5 0 C?

940. En løsning som inneholder 8,5 g av noe ikke-elektrolytt i 400 g vann koker ved en temperatur på 100,78 0 C. Beregn molmassen til det oppløste stoffet.

941. Ved oppløsning av 0,4 g av et bestemt stoff i 10 g vann ble krystalliseringstemperaturen til løsningen -1,24 0 C. Bestem molmassen til det oppløste stoffet.

942. Beregn massefraksjonen av sukker C 12 H 22 O 11 i en løsning hvis kokepunkt er 100, 13 0 C.

943. Beregn krystalliseringstemperaturen til en 25 % (masse) løsning av glyserol C 3 H 8 O 3 i vann.

944. Krystallisasjonstemperatur av benzen C 6 H 6 5,5 0 C, kryoskopisk konstant 5,12. Beregn molmassen til nitrobenzen hvis en løsning som inneholder 6,15 g nitrobenzen i 400 g benzen krystalliserer ved 4,86 ​​0 C.

945. En løsning av glyserol C 3 H 8 O 3 i vann viser en økning i kokepunktet med 0,5 0 C. Beregn krystallisasjonstemperaturen til denne løsningen.

946. Beregn massefraksjonen av urea CO(NH 2) 2 i en vandig løsning, hvis krystalliseringstemperatur er -5 0 С.

947. I hvilken mengde vann bør 300 g benzen C 6 H 6 løses for å få en løsning med en krystallisasjonstemperatur på –20 0 C?

948. Beregn kokepunktet for en 15 % (masse%) løsning av glyserol C 3 H 8 O 3 i aceton, hvis kokepunktet for aceton er 56,1 0 C, og ebullioskopisk konstant er 1,73.

949. Beregn det osmotiske trykket til en løsning ved 17 0 C hvis 1 liter av den inneholder 18,4 g glyserol C 3 H 5 (OH) 3 .

950. 1 ml løsning inneholder 10 15 molekyler av det oppløste stoffet. Beregn det osmotiske trykket til løsningen ved 0 0 C. Hvilket volum inneholder 1 mol av det oppløste stoffet?

951. Hvor mange molekyler av et oppløst stoff finnes i 1 ml av en løsning hvis osmotiske trykk ved 54 0 C er 6065 Pa?

952. Beregn det osmotiske trykket til en 25 % (ved masse) løsning av sukrose C 12 H 22 O 11 ved 15 0 C (ρ = 1,105 g/ml).

953. Ved hvilken temperatur vil det osmotiske trykket til en løsning som inneholder 45 g glukose C 6 H 12 O 6 i 1 liter vann nå 607,8 kPa?

954. Beregn det osmotiske trykket til en 0,25M sukkerløsning C 12 H 22 O 11 ved 38 0 C.

955. Ved hvilken temperatur vil det osmotiske trykket i en løsning som inneholder 60 g glukose C 6 H 12 O 6 i 1 liter nå 3 atm?

956. Det osmotiske trykket til en løsning, hvis volum er 5 liter, ved 27 0 C er 1,2 ∙ 10 5 Pa. Hva er den molare konsentrasjonen av denne løsningen?

957. Hvor mange gram etylalkohol C 2 H 5 OH må inneholdes i 1 liter løsning slik at dets osmotiske trykk er det samme som for en løsning som inneholder 4,5 g formaldehyd CH 2 O i 1 liter ved samme temperatur.

958. Hvor mange gram etylalkohol C 2 H 5 OH må løses i 500 ml vann slik at det osmotiske trykket til denne løsningen ved 20 0 C er 4,052 ∙ 10 5 Pa?

959. 200 ml av en løsning inneholder 1 g av et oppløst stoff og har ved 20 0 C et osmotisk trykk på 0,43 ∙ 10 5 Pa. Bestem den molare massen til det oppløste stoffet.

960. Bestem molmassen til et oppløst stoff hvis en løsning som inneholder 6 g av et stoff i 0,5 l ved 17 0 C har et osmotisk trykk på 4,82 ∙ 10 5 Pa.

961. Hvor mange gram glukose C 6 H 12 O 6 må inneholdes i 1 liter løsning slik at dets osmotiske trykk er det samme som i en løsning som inneholder 34,2 g sukker C 12 H 22 O 11 i 1 liter ved samme temperatur?

962. 400 ml av en løsning inneholder 2 g av et løst stoff ved 27 0 C. Det osmotiske trykket til løsningen er 1,216 ∙ 10 5 Pa. Bestem den molare massen til det oppløste stoffet.

963. En løsning av sukker C 12 H 22 O 11 ved 0 0 C utøver et osmotisk trykk på 7,1 ∙ 10 5 Pa. Hvor mange gram sukker er det i 250 ml av denne løsningen?

964. 2,45 g karbamid er inneholdt i 7 liter løsning. Det osmotiske trykket til løsningen ved 0 0 C er 1,317 ∙ 10 5 Pa. Beregn den molare massen av urea.

965. Bestem det osmotiske trykket til en løsning, hvorav 1 liter inneholder 3,01 ∙ 10 23 molekyler ved 0 0 С.

966. Vandige løsninger av fenol C 6 H 5 OH og glukose C 6 H 12 O 6 inneholder like mye oppløste stoffer i 1 liter. Hvilken løsning har det høyeste osmotiske trykket ved samme temperatur? Hvor mange ganger?

967. En løsning som inneholder 3 g av en ikke-elektrolytt i 250 ml vann fryser ved en temperatur på - 0,348 0 C. Beregn den molare massen til ikke-elektrolytten.

968. En løsning som inneholder 7,4 g glukose C 6 H 12 O 6 i 1 liter ved en temperatur på 27 0 C har samme osmotiske trykk som en løsning av urea CO (NH 2) 2 . Hvor mange g urea er det i 500 ml løsning?

969. Det osmotiske trykket til en løsning, hvorav 1 liter inneholder 4,65 g anilin C 6 H 5 NH 2, ved en temperatur på 21 0 C er 122,2 kPa. Beregn den molare massen til anilin.

970. Beregn det osmotiske trykket ved en temperatur på 20 0 C av en 4 % sukkerløsning C 12 H 22 O 11, hvis tetthet er 1,014 g/ml.

971. Bestem det osmotiske trykket til en løsning som inneholder 90,08 g glukose C 6 H 12 O 6 i 4 liter ved en temperatur på 27 0 C.

972. En løsning på 4 liter inneholder ved en temperatur på 0 0 C 36,8 g glyserin (C 3 H 8 O 3). Hva er det osmotiske trykket til denne løsningen?

973. Ved 0 0 C er det osmotiske trykket til en løsning av sukrose C 12 H 22 O 11 3,55 10 5 Pa. Hvilken masse sukrose inneholder 1 liter løsning?

974. Bestem verdien av den osmotiske løsningen, i 1 liter av denne Med 0,4 mol ikke-elektrolytt beholdes ved en temperatur på 17 0 C.

975. Hva er det osmotiske trykket til en løsning som inneholder 6,2 g anilin (C 6 H 5 NH 2) i 2,5 liter løsning ved en temperatur på 21 0 C.

976. Ved 0 0 C er det osmotiske trykket til en løsning av sukrose C 12 H 22 O 11 3,55 10 5 Pa. Hvilken masse sukrose inneholder 1 liter løsning?

977. Ved hvilken temperatur vil en vandig løsning av etylalkohol fryse hvis massefraksjonen av C 2 H 5 OH er 25 %?

978. En løsning som inneholder 0,162 g svovel i 20 g benzen koker ved en temperatur 0,081 0 C høyere enn ren benzen. Beregn molekylvekten til svovel i løsning. Hvor mange atomer er det i ett svovelmolekyl?

979. Til 100 ml av en 0,5 mol/l vandig løsning av sukrose C12H22011 ble det tilsatt 300 ml vann. Hva er det osmotiske trykket til den resulterende løsningen ved 25 0 C?

980. Bestem koke- og frysepunktene til en løsning som inneholder 1 g nitrobenzen C 6 H 5 NO 2 i 10 g benzen. De ebuloskopiske og kryoskopiske konstantene til benzen er henholdsvis 2,57 og 5,1 K∙kg/mol. Kokepunktet for ren benzen er 80,2 0 C, frysepunktet er -5,4 0 C.

981. Hva er frysepunktet for en ikke-elektrolyttløsning som inneholder 3,01∙10 23 molekyler i en liter vann?

982. Løsninger av kamfer som veier 0,522 g i 17 g eter koker ved en temperatur 0,461 0 C høyere enn ren eter. Den ebullioskopiske konstanten til eteren er 2,16 K∙kg/mol. Bestem molekylvekten til kamfer.

983. Kokepunktet for en vandig løsning av sukrose er 101,4 0 C. Beregn molar konsentrasjon og massefraksjon av sukrose i løsningen. Ved hvilken temperatur fryser denne løsningen?

984. Molekylvekten til ikke-elektrolytten er 123,11 g/mol. Hvilken masse ikke-elektrolytt bør inneholdes i 1 liter løsning slik at løsningen ved 20 0 C har et osmotisk trykk lik 4,56∙10 5 Pa?

985. Ved oppløsning av 13,0 ikke-elektrolytt i 400 g dietyleter (C 2 H 5) 2 O, økte kokepunktet med 0,453 K. Bestem molekylvekten til det oppløste stoffet.

986. Bestem kokepunktet til en vandig løsning av glukose, hvis massefraksjonen av C 6 H 12 O 6 er 20% (for vann, K e \u003d 0,516 K ∙ kg / mol).

987. En løsning bestående av 9,2 g jod og 100 g metylalkohol (CH 3 OH) koker ved 65,0 0 C. Hvor mange atomer er det i sammensetningen av et jodmolekyl i oppløst tilstand? Kokepunktet for alkohol er 64,7 0 C, og dens ebullioskopiske konstant K e \u003d 0,84.

988. Hvor mange gram sukrose C 12 H 22 O 11 må løses i 100 g vann for å: a) senke krystalliseringstemperaturen med 1 0 C; b) øke kokepunktet med 1 0 C?

989. 2,09 av et bestemt stoff er oppløst i 60 g benzen. Løsningen krystalliserer ved 4,25 0 C. Still inn molekylvekten til stoffet. Ren benzen krystalliserer ved 5,5 0 C. Den kryoskopiske konstanten til benzen er 5,12 K∙kg/mol.

990. Ved 20 0 C er det osmotiske trykket til en løsning, hvorav 100 ml inneholder 6,33 g av blodfargestoffet - hematin, 243,4 kPa. Bestem molekylvekten til hematin.

991. En løsning bestående av 9,2 g glyserol C 3 H 5 (OH) 3 og 400 g aceton koker ved 56,38 0 C. Ren aceton koker ved 56,0 0 C. Beregn ebullioskopisk konstant for aceton.

992. Damptrykket til vann ved 30 0 C er 4245,2 Pa. Hvilken masse sukker C 12 H 22 O 11 bør løses i 800 g vann for å få en løsning hvis damptrykk er 33,3 Pa mindre enn damptrykket til vann? Beregn massefraksjonen (%) av sukker i løsningen.

993. Eterdamptrykk ved 30 0 C er 8,64∙10 4 Pa. Hvor mye ikke-elektrolytt må løses i 50 mol eter for å senke damptrykket ved en gitt temperatur med 2666 Pa?

994. Nedgangen i damptrykk over en løsning som inneholder 0,4 mol anilin i 3,04 kg karbondisulfid ved en viss temperatur er lik 1003,7 Pa. Damptrykket til karbondisulfid ved samme temperatur er 1,0133∙10 5 Pa. Beregn molekylvekten til karbondisulfid.

995. Ved en viss temperatur er damptrykket over en løsning som inneholder 62 g fenol C 6 H 5 O i 60 mol eter 0,507 10 5 Pa. Finn damptrykket til eter ved denne temperaturen.

996. Damptrykket til vann ved 50 0 C er 12334 Pa. Beregn damptrykket til en løsning som inneholder 50 g etylenglykol C 2 H 4 (OH) 2 i 900 g vann.

997. Vanndamptrykk ved 65 0 C er 25003 Pa. Bestem trykket av vanndamp over en løsning som inneholder 34,2 g sukker C 12 H 22 O 12 i 90 g vann ved samme temperatur.

998. Damptrykket til vann ved 10 0 C er 1227,8 Pa. I hvilket volum vann bør 16 g metylalkohol oppløses for å få en løsning hvis damptrykk er 1200 Pa ved samme temperatur? Beregn massefraksjonen av alkohol i løsningen (%).

999. Ved hvilken temperatur vil en vandig løsning krystallisere, hvor massefraksjonen av metylalkohol er 45 %.

1000. En vann-alkoholløsning som inneholder 15 % alkohol krystalliserer ved - 10,26 0 C. Bestem alkoholens molare masse.