Примеры составления условий задач и их решения
Задача 634
Вычислите осмотическое давление раствора, содержащего в 1,4 л 63 г глюкозы C6H12O6 при 0 °С.
Решение:
Молярная масса глюкозы составляет 160 г/моль, следовательно, в 1,4 л раствора содержится количество вещества глюкозы
.
Осмотическое давление этого раствора глюкозы равно
.
Дж = Па ∙ м3; 1л = 10 –3 м3.
Задача 648
Рассчитать молярную массу неэлектролита, если в 5 л раствора содержится 2,5 г растворенного вещества. Осмотическое давление этого раствора при 20 °С равно 0,23×105 Па.
Решение:
Молярную массу неэлектролита находим по формуле
.
Задача 656
Определите температуру кипения и замерзания раствора, содержащего 1 г нитробензола C6H5NH2 в 10 г бензола.
Решение:
Из
табл. 5 приложения находим эбулиоскопическую
и криоскопическую константы бензола,
соответственно равные 2,57 и 5,1 °С;
температуру кипения чистого бензола
80,2 °С и температуру его замерзания 5,4
°С. Молярная масса нитробензола
=
123,1 г/моль.
По 2-му закону Рауля следует:
Dtкип= Kэm11000/Mm2=2,5711000/123,110=2,09 °С.
Повышение температуры кипения раствора равно 2,09 °С, следовательно, температура кипения раствора равна 80,2 + 2,09 = 82,29 °С.
Понижение замерзания раствора нитробензола в бензоле:
Dtзам = Kэm11000/Mm2= 5,111000/123,110=4,14 °С.
Температура замерзания раствора Dtзам= 5,4° - 4,14° = 1,26 °С.
Задача 668
Водный раствор спирта с массовой долей 15 % замерзает при -10,26 °С. Вычислить молярную массу спирта.
Решение:
Из табл. 5 прил. находим криоскопическую константу воды 1,86 °С и температуру замерзания ее 0 °С. Понижение температуры замерзания раствора Dtэам р-ра = t зам. воды - t зам.р_ра= 0 - (-10,26) = 10,26°С. Из условия задачи следует, что на 15 г спирта приходится 85 г воды, и молярную массу спирта определяем, пользуясь соотношением
М = m1Кк1000/∆Tзам.m2 = 1,86100015/10,2685= 32,0 г/моль.
Задача 688
Раствор, содержащий 2,3 г глицерина в 100 г ацетона, кипит при 56,73 °С. Вычислить молярную массу глицерина, если температура кипения чистого ацетона 56,3 °С.
Решение:
Повышение температуры кипения раствора Dtкип= 56,73-56,3= 0,43 °С. Молярную массу глицерина находим из соотношения:
М = m1Кэ1000/Dtкип m2 = 1,7210002,3/0,43100=92,0 г/моль
(эбулиоскопическая постоянная ацетона 1,72 oС).
В задачах 620–634 вычислить осмотическое давление водных растворов неэлектролитов
|
№ Задачи |
Неэлектролит |
Содержание |
Объем раствора |
Температура |
Формула |
|
620 |
– |
0,2 моль |
1л |
0 |
|
|
621 |
– |
0,15 моль |
2л |
20 |
|
|
622 |
– |
0,02 моль |
- |
10 |
|
|
623 |
– |
0,04 моль |
- |
10 |
|
|
624 |
сахар |
91 г |
1л |
27 |
C12H22O11 |
|
625 |
глицерин |
46г |
3л |
27 |
С3H5(OH)3 |
|
626 |
сахар |
68,4г |
3л |
17 |
C12H22O11 |
|
627 |
анилин |
3,72г |
1л |
0 |
C6H5NH2 |
|
628 |
глицерин |
0,736г |
0,4л |
10 |
С3H5(OH)3 |
|
629 |
глюкоза |
90,08г |
4л |
0 |
C6H12O6 |
|
630 |
сахар |
3% |
- |
0 |
C12H22O11 |
|
631 |
глицерин |
3% |
- |
20 |
С3H5(OH)3 |
|
632 |
метиловый спирт |
3г |
1л |
18 |
CH3OH |
|
633 |
фенол |
0,1г |
2л |
10 |
C6H5OH |
|
634 |
глюкоза |
63г |
1,4л |
20 |
C6H12O6 |
В задачах 635–648 вычислить молярную массу растворенного вещества по следующим данным:
|
№ задачи |
Масса растворенного вещества, г |
Объем раствора |
Температура |
Осмотическое давление раствора |
|
635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646 647 648 |
0,55 0,7 0,046 3,04 4,88 0,4 6,34 3,2 2,0 72 6,33 2,3 2,8 2,5 |
500 мл 250 мл 100мл 600 мл 2 л 1 л 1 л 1л 0,5л 1л 100 мл 0,1л 0,2л 5л |
0 25 18 0 36 0 10 20 0 10 20 18 25 20 |
170,2 мм рт. ст 0,2 атм 0,112 атм 510,7 мм рт. ст 385,3 мм рт. ст 0,28 атм 3,55·105 Па 2,42·105 Па 0,51·105 Па 9·105 Па 243,4 кПа 618,5 кПа 0,7 кПа 0,23·105 Па |
(1мм
рт. ст. = 133,3 Па; 1атм. = 1,01325∙105
Па = 101,325
КПа)
.
В задачах 649–661 вычислить температуру замерзания и кипения растворов
|
№ задачи |
Неэлектролит |
Растворитель | |||
|
название |
формула |
содержание |
название |
содержание | |
|
649 650 651 652 653
654 655 656 657 658 659 660 661 |
Нафталин Нафталин Сахар Глицерин Спирт этиловый Этиленгликоль Сахароза Нитробензол Глюкоза Нафталин Антифриз Сахароза Нафталин |
C10H8 C10H8 C12H22О11 C3H5(ОH)3 C2H5ОH
C2H4(ОH)2 C12H22О11 C6H5NO2 C6H12О6 C10H8 C2H4(ОH)2 C12H22О11 C10H8 |
1,05 г 0,2г 20г 9л;r= 1261 кг/см3 25%
500г 4,57 г 1г 10% 0,628г 35г 50% 4г |
Вода Бензол Вода Вода Вода
Вода Вода Бензол Вода Хлороформ Вода Вода Бензол |
30 г 26 г 400 г 30 л -
4 л 100 г 10 г - 20 г 100 г - 100 г |
В задачах 662–677 вычислить молярную массу растворенного вещества по понижению температуры замерзания растворов
|
№ задачи |
Растворенное вещество |
Растворитель |
Dt |
Температура замерзания р-ра, °С | ||
|
Название |
Масса, г |
Название |
Масса, г | |||
|
662 663 664 665 666
667 668 669 670 671
672 673 674 675 676 677 |
Сера Камфора Неэлектролит Нафталин Неэлектролит
Сера Спирт Спирт Неэлектролит Этиловый спирт Нафталин Мочевина Нафталин Вещество Неэлектролит Фосфор |
0,162 0,052 0,2 5 13
3,24 15% 6,55 1,05 8,74
0,0152 6 392 1 0,1 0,1155 |
Бензол Бензол Бензол Вода Диэтиловый эфир Бензол Вода Вода Вода Вода
Камфора Вода Бензол Вода Камфора Бензол |
20 26 26 200 400
40
500 30 1000
0,2568 50 8000 100 20 19,03 |
0,081 0,067 0,318
0,453
0,81
0,2 |
-1,45
-10,26 -0,53 -0,7 -0,354
156,5 -3,72 3,45 0,103
5,15 |
В задачах 678–693 вычислить молярную массу растворенного вещества по повышению температуры кипения растворов
|
№ задачи |
Растворенное вещество |
Растворитель |
Dt |
|темп-pa кип. | |||
|
название |
масса, г |
Название |
масса, г |
р-ра |
p-ля | ||
|
678 679 680 681
682
683 684
685
686
687 688 689 690 691 692 693 |
Антрацен Фосфор Сера Неэлектролит
Иод
Глицерин Фенол
Хлороформ
Сера
Йод Глицерин Неэлектролит Неэлектролит Дифениламин Фосфор Салициловая к-та |
0,3027 1,08 5,12 6,4
9,2
9,2 0,94
15
0,81
12,7 2,3 55,4 0,062 моль 0,2014 0,12 0,781 |
Уксусная к-а Сероуглерод Бензол Диэтиловый эфир Метиловый спирт Ацетон Этиловый спирт Диэтиловый эфир Бензол Этиловый спирт Ацетон Вода Вода Бензол Сероуглерод Этиловый спирт |
28,95 180 100 100
100
400 500
400
400 200
100 2,5 л 200 мл 20,1 20 20 |
0,182 0,47 4,1 0,74
0,232
0,635
0,081
0,12 0,337 |
65
56,38
79,59
56,73 100,16 100,16 80,255 |
78,3
56,3
80,1 |