Расчет температуры кипения и моляльной концентрации раствора

Задача 499.
В 200 г воды растворено: 1) 31 г карбамида  СО(NH2)2; 2) 90 г глюкозы  C6H12O6. Будет ли температура кипения этих растворов одинакова: а) да; б) нет?
Решение:
M(СО(NH2)2) = 60 г/моль, M(C6H12O6) = 180 г/моль. Для расчетов используем уравнение: 

температура кипения

где СМ- моляльная концентрация температура кипения  m1 - масса растворённого вещества; m2 - масса растворителя; М – молярная масса растворённого вещества; Е – эбуллиоскопическая константа (для воды Е = 0,52); дельтаtкип - повышение температуры кипения.                               

Находим повышение температуры кипения растворов мочевины и глюкозы:

температура кипения

Так как для обоих растворов повышение температуры кипения растворов (дельтаtкип)  одинаково, то температура кипения этих растворов одинакова.

Ответ: а).


Задача 500.
В 250 г органического растворителя содержатся (g) г растворенного неэлектролита с молекулярной массой (М). Криоскопическая постоянная растворителя равна К. Какое выражение для дельтаtкрист  правильно: а) Kg/M; б) 4Kg/M; в) Kg/4M.

Решение:
Понижение температуры кристаллизации раствора определяется по уравнению:

дельтаtкрист = СМ . К

где СМ- моляльная концентрация температура кипения m1 - масса растворённого вещества; m2 - масса растворителя; М – молярная масса растворённого вещества; К - криоскопическая константа. Подставив в уравнение данные задачи, получим выражение для  дельтаtкрист:  

температура кипения

Ответ: б).


Задача 501.
Некоторый водный раствор неэлектролита кипит при 373,52 К. Какова моляльная концентрация этого раствора: а) СМ = 1; б) СМ  = 0,1; в) СМ = 0,01 моль на 1000 г Н2О?
Решение:
Из уравнения:

tкипtкип2О) + дельтаtкип

где 
tкип 2О) = 373К (273+100=373), рассчитаем повышение температуры кипения раствора:

дельтаtкип = tкип - tкип 2О) = 373,52 = 373 = 0,52

Из уравнения:

дельтаtкип = СМ . Е,

где
CМ - моляльная концентрация температура кипения Е – эбуллиоскопическая константа (для воды Е = 0,52), находим моляльную концентрацию, получим: 

температура кипения

Ответ: а).


Задача 502.
Нужно приготовить раствор, содержащий в 1 л 0,5 моля NaCl, 0,16 моля KCl и 0,24 моля  K2SO4. Как это сделать, имея в своем распоряжении только  NaCl, KCl  и  Na2SO4?
Решение:
Найдём общее количество ионов в полученном растворе: 
0,5М  NaCl: n(Na+) = 0,5 моля, n(Cl-) = 0,5 моля;
0,16М  KCl: n(K+) = 0,16 моля, n(Cl-) = 0,16 моля;
0,24М  K2SO4: n(K+) = 0,48 моля (2 . 0,24 = 0,48), n(SO42-) = 0,24 моля.
Таким образом, в полученном растворе содержится следующее количество ионов: 
n(SO42-)  = 0,24 моля, n(K+ = 0,64 моля, n(Cl-) = 0,66 моля и n(Na+) = 0,5 моля.
Необходимое количество ионов (SO42-)  можно получить из 0,24 молей  Na2SO4, что даст 0,48 молей ионов  Na+. Недостающее количество ионов Na+  можно взять из 0,02 молей NaCl (0,50 – 0,048 = 0,02), что даст 0,02 моля ионов  (K+). Тогда недостающее количество ионов Cl-  можно взять, если прибавить 0,64 моля KCl (0,66 – 0,02 = 0,64), что даст 0,64 моля ионов  (K+), необходимое количество для полученного раствора.
Таким образом, необходимо взять 0.24 моля  Na2SO4, 0,02 моля NaCl и 0,64 моля  KCl.

Ответ: 0.24 моля  Na2SO4, 0,02 моля NaCl и 0,64 моля  KCl.