Вычислите температуру кипения и замерзания 5%-ного раствора сахара с12h22o11 в воде

При растворении в растворителе нелетучего вещества давление пара растворителя над раствором уменьшается, что вызывает повышение температуры кипения раствора и понижение температуры его замерзания по сравнению с чистым растворителем. при этом, согласно закону рауля, повышение температуры кипения (dtкип.) и понижение температуры замерзания (dtзам.) раствора пропорционально молярной концентрации раствора: dtкип = e ´ cm, (1) dtзам = к ´ сm. (2) здесь cm - молярная концентрация раствора (число молей растворенного вещества в 1000 г растворителя); e - эбуллиоскопическая константа растворителя, град; к - криоскопическая константа растворителя, град. так как молярная концентрация cm = m ´ 1000 / m ´ m1, где m - масса растворенного вещества, г; m - молекулярная масса растворенного вещества, г; m1 - масса растворителя, г, то формулы (1) и (2) можно записать следующим образом: dtкип = e ´ (m ´ 1000/m ´ m1), (3) dtзам = к ´ (m ´ 1000/m ´ m1). (4) эти формулы позволяют определить температуры замерзания и кипения растворов по их концентрации, а также находить молекулярную массу растворенного вещества по понижению температуры замерзания и повышению температуры кипения раствора. для воды криоскопическая константа (к) и эбуллиоскопическая константа (е) соответственно равны 1,86 и 0,52 град. молекулярная масса сахара 342 г. рассчитаем понижение температуры кристаллизации 5 %-ного раствора сахара: dtзам = 1,86 ´ 5 ´ 1000 / 342 ´ 95 = 0,29 °с. вода кристаллизуется при 0 °с, следовательно, температура кристал-лизации раствора будет 0 - 0,29 = - 0,29 °с. из формулы (3) рассчитываем повышение температуры кипения этого раствора: dtкип = 0,52 ´ 5 ´ 1000 / 342 ´ 95 = 0,06 °с. вода кипит при 100 °с. следовательно, температура кипения этого раствора будет 100 + 0,06 = 100,06 °с.

Объяснение:

а) H₂O:

M(H₂O) = 1×2+16 = 2+16 = 18 гр/моль

ω(H) = 1 гр/моль × 2 × 100%/18 гр/моль = 2 гр/моль × 100% / 18 гр/моль ≈ 0,11 × 100% ≈ 11%

ω(O) = 16 гр/моль × 100% / 18 гр/моль ≈ 0,89 × 100% ≈ 89%

б) AlCl₃:

M(AlCl₃) = 27+35,5×3 = 27+106,5 = 133,5 гр/моль

ω(Al) = 27 гр/моль × 100% / 133,5 гр/моль ≈ 0,2 × 100% ≈ 20%

ω(Cl) = 35,5 гр/моль × 3 ×100% / 133,5 гр/моль = 106,5 гр/моль × 100% / 133,5 гр/моль ≈ 0,8 × 100% ≈ 80%

в) CaO:

M(CaO) = 40+16 = 56 гр/моль

ω(Ca) = 40 гр/моль × 100% / 56 гр/моль ≈  0,71 × 100% ≈ 71%

ω(O) = 16 гр/моль × 100% / 56 гр/моль ≈ 0,29 × 100% ≈ 29%

г) Fe₂O₃:

M(Fe₂O₃) = 56×2+16×3 = 112+48 = 160 гр/моль

ω(Fe) = 56 гр/моль × 2 × 100% / 120 гр/моль = 112 гр/моль × 100% / 160 гр/моль = 0,7 × 100% = 70%

ω(O) = 16 гр/моль × 3 × 100% / 120 гр/моль = 48 гр/моль × 100% / 160 гр/моль = 0,3 × 100% = 30%

д) HNO₃:

M(HNO₃) = 1+14+16×3 = 1+14+48 = 63 гр/моль

ω(H) = 1 гр/моль × 100% / 63 гр/моль ≈ 0,02 × 100% ≈ 2%

ω(N) = 14 гр/моль × 100% / 63 гр/моль ≈ 0,22 × 100% ≈ 22%

ω(O) = 16 гр/моль × 3 × 100% / 63 гр/моль = 48 гр/моль × 100% / 63 гр/моль ≈ 0,76 × 100% ≈ 76%

е) NH₃:

M(NH₃) = 14+1×3 = 14+3 = 17 гр/моль

ω(N) = 14 гр/моль × 100% / 17 гр/моль ≈ 0,82 × 100% ≈ 82%

ω(H) = 1 гр/моль × 3 × 100% / 17 гр/моль = 3 гр/моль × 100% / 17 гр/моль ≈ 0,18 × 100% ≈ 18%

ж) NaOH:

M(NaOH) = 23+16+1 = 40 гр/моль

ω(Na) = 23 гр/моль × 100% / 40 гр/моль = 0,575 × 100% = 57,5%

ω(O) = 16 гр/моль × 100% / 40 гр/моль = 0,4 × 100% = 40%

ω(H) = 1 гр/моль × 100% / 40 гр/моль = 0,025 × 100% = 2,5%

з) H₂SO₄:

M(H₂SO₄) = 1×2+32+16×4 = 2+32+64 = 98 гр/моль

ω(H) = 1 гр/моль × 2 × 100% / 98 гр/моль = 2 гр/моль × 100% / 98 гр/моль ≈ 0,02 × 100% ≈ 2%

ω(S) = 32 гр/моль × 100% / 98 гр/моль ≈ 0,33 × 100% ≈ 33%

ω(O) = 16 гр/моль × 4 × 100% / 98 гр/моль = 64 гр/моль × 100% / 98 гр/моль ≈ 0,65 × 100% ≈ 65%