Вычисление молярности раствора и осмотического давления раствора

 

 

 

 

Задача 471. 
Сколько молей неэлектролита должен содержать 1 л раствора, чтобы его осмотическое давление при 25 °С было равно 2,47 кПа?
Решение:
Молярность раствора рассчитаем из формулы: Р = С_МRT, где С_М – молярная концентрация, R – газовая постоянная [8,314 Дж/(моль . К)], T – температура.

Тогда

Молярность раствора – количество молей растворённого вещества в 1 л раствора, т.е. в 0,001 М растворе содержится 0,001 молей вещества.

Ответ: 0,001 М.

---

Задача 472.
В 1 мл раствора содержится 1018 молекул растворенного неэлектролита. Вычислить осмотическое давление раствора при 298 К.
Решение:
По условию задачи в 1мл раствора содержится 1018 молекул растворённого вещества, значит, в 1 л его содержится 1021 молекул. Таким образом, Молярную концентрацию раствора рассчитаем по формуле: 

где

n - количество растворённого вещества, N – количество молекул вещества в 1 л раствора, N_A – число Авогадро.
Осмотическое давление находим по уравнению: Р = С_МRT, где С_М – молярная концентрация, R – газовая постоянная [8,314 Дж/(моль ^. К)], T – температура.

Тогда     

    Р = С_МRT = (1,66 ^. 10^-3) ^.  8,314 ^. 298 = 4,1 кПа.      

Ответ: 4,1 кПа.

---

Задача 473.
Найти при 65 °С давление пара над раствором, содержащим 13,68 г сахарозы C₁₂H₂₂О₁₁ в 90 г Н₂О, если давление насыщенного пара над водой при той же температуре равно 25,0 кПа (187,5 мм. рт. ст.).
Решение:
Для расчета по формуле P₁ = N₁P₀ нужно вычислить мольную долю растворителя N₁. Мольная масса воды равна 18,02 г/моль, мольная масса сахарозы - 342 г/моль.  Количество воды и сахарозы соответственно равны:

 n₁ = 90/18,02 = 4,994 моль;
n₂ = 13,68/342 = 0,040 моль.

Находим мольную долю воды:

Следовательно,

Р₁= 0,992 ^. 25,0 =
= 24,8 кПа (186,0 мм.рт.ст.)

Ответ: 24,8 кПа (186,0 мм.рт.ст.).

---

Задача 474.
Чему равно давление насыщенного пара над 10% раствором карбамида CO(NH₂)₂ при 100 °С?
Решение:
M[CO(NH₂)₂]  = 60,02 г/моль, М(Н₂О) – 18,02 г/моль. Для расчётов используем  уравнение Р₁ = Р₀ – [P_0n2/n1 + _n2].  P₀– давление пара растворителя (для воды при 100 °С составляет 101,3 кПа), Р1 – давление пара раствора, n₁ – число молей растворителя, n₂ – число молей растворенного вещества.

Количество воды и карбамида соответственно равны:

n₁ = 90/18,02 = 4,994 моль;
n₂ = 10,00/60,02 = 0,167 моль.

Отсюда

Р₁ = 101,3 – [101,3 ^. 0,167/4,994 + 0,167] = 98 кПа.

Ответ: 98 кПа.

---