Вычисление массовой доли растворенного вещества

Задание 175. 
Вычислите массовую долю (%) водного раствора глюкозы С6Н12О6, зная, что этот раствор кипит при 100,26oС. Эбулиоскопическая константа воды 0,520. Ответ: 8,25%.
Решение:
Температура кипения чистой воды равна 100oС, следовательно,  эбулиоскопическая константа = 100,26 - 100 = 0,260. М( С6Н12О6) = 180 г/моль. . Находим массу  С6Н12О6 приходящуюся на 1000 г воды используя формулу:

эбулиоскопическая константа

Е – эбулиоскопическая константа; m – масса растворённого вещества; М – молярная масса растворённого вещества;  эбулиоскопическая константа повышение температуры кипения раствора.

Отсюда

эбулиоскопическая константа

Общая масса раствора, содержащего 90 г глюкозы, составляет 1000 + 90 = 1090 г. Процентное содержание глюкозы в данном растворе находим из соотношения:

эбулиоскопическая константа

m(B) – масса растворённого вещества m(смеси); m(ра-ра) – масса раствора, которая составляет сумму масс растворителя и растворённого вещества [m(ра-ра) = m(ра-ля) + m(В);   - массовая доля растворённого вещества в процентах.

Ответ: 8,25%.


Расчет массы вещества в растворе

Задание 176.
Сколько граммов фенола С6Н5ОН следует растворить в 125 г бензола, чтобы температура кристаллизации раствора была ниже температуры кристаллизации бензола на 1,7°? Криоскопическая константа бензола 5,1°. Ответ: 3,91 г.  
Решение:
Для нахождения массы мочевины  используем уравнение:

эбулиоскопическая константа

К – криоскопическая константа; m1 – масса растворённого вещества, 5 г; m2 – масса растворителя 95г; М – молярная масса растворённого вещества [М((С6Н5ОН) = 94 г/моль.]; эбулиоскопическая константа – понижение температуры замерзания раствора.

Отсюда

эбулиоскопическая константа 

Ответ: 3,9 г.


Задание 177.
Сколько граммов мочевины (NH2)2CO следует растворить в 250 г воды, чтобы температура кипения повысилась на 0,26°? Эбулиоскопическая константа воды 0,52°. Ответ: 7,5 г.
Решение:
Для нахождения массы мочевины  используем уравнение:

эбулиоскопическая константа

Е – эбулиоскопическая константа; m1 – масса растворённого вещества, 5 г; m2 – масса растворителя 95г; М – молярная масса растворённого вещества [М(NH2)2CO = 60 г/моль]; эбулиоскопическая константа  – повышение температуры кипения раствора.

Отсюда

эбулиоскопическая константа

Ответ: 7,5 г


Молярная масса растворенного вещества

 Задание 178. 
При растворении 2,3 г некоторого неэлектролита в 125 г воды температура кристаллизации понижается на 0,372°. Вычислите молярную массу растворенного вещества. Криоскопическая константа воды 1,86°. Ответ: 92 г/моль.
Решение:
Для расчета используем уравнение:

эбулиоскопическая константа

K – криоскопическая константа; m1 – масса растворённого вещества, 2,3 г; m2 – масса растворителя 125г; М – молярная масса растворённого вещества;  эбулиоскопическая константа – понижение температуры замерзания раствора.

эбулиоскопическая константа

Ответ: 92 г/моль


Вычисление температуры кипения раствора

Задание 179. 
Вычислите температуру кипения 15%-ного водного раствора пропилового спирта С3Н7ОН. Эбулиоскопическая константа воды 0,52°. Ответ. 101,625°С.
Решение:
Рассчитаем  повышение температуры кипения пропилового спирта по уравнению, получим::

эбулиоскопическая константа

Е – эбулиоскопическая константа; m1 – масса растворённого вещества, 15 г; m2 – масса растворителя 85 (100 -15 = 85) г; М – молярная масса растворённого вещества [М(С3Н7ОН) = 60 г/моль];  повышение температуры кипения раствора – повышение температуры кипения раствора.
Вода кипит при 100оС, следовательно, температура кипения раствора равна: 100 -  1,625 = 101,625оС.

Ответ: 101,625оС.


Рассчет массы метанола в растворе

 Задание 180. 
Вычислите массовую долю (%) водного раствора метанола СН3ОН, температура кристаллизации которого -2,79°С. Криоскопическая константа воды 1,86°. Ответ: 4,58%.
Решение:
Температура кристаллизации чистой воды равна 0оС, следовательно,   эбулиоскопическая константа = 0 - (-2,79) = 2,790. М(СН3ОН) = 32 г/моль. Находим массу СН3ОН, приходящуюся на 1000 г воды используя формулу:

эбулиоскопическая константа

К – криоскопическая константа; m1 – масса растворённого вещества; m2 – масса растворителя; М – молярная масса растворённого вещества; эбулиоскопическая константа – понижение температуры замерзания раствора.
Тогда с учётом того, что m2 равно 1000 г, получим:

эбулиоскопическая константа

Общая масса раствора, содержащего 48 г метанола, составляет 1000 + 48 = 1048 г. Процентное содержание сахара в данном растворе находим из соотношения:

эбулиоскопическая константа

m(B) – масса растворённого вещества m(смеси); m(ра-ра) – масса раствора, которая составляет сумму масс растворителя и растворённого вещества [m(ра-ра) = m(ра-ля) + m(В);   - массовая доля растворённого вещества в процентах.

Ответ: 4,58%.