Тема 7. Физико-химические свойства растворов неэлектролитов

Неэлектролиты – вещества, которые в водных растворах дробятся до молекул – электронейтральных частиц, поэтому не проводят электрический ток.

Таблица 12

О СМОС I ЗАКОН РАУЛЯ

О смос – односторонняя диффузия р₀

м олекул низкомолекулярного ве- Жидкость ↔ Пар + ΔН

щества (растворителя) через полу- Н₂О t˚↑

п роницаемую мембрану. (Ле Шателье)

Осмотическое давление – давле – Насыщенный пар – пар, находя-

ние, которое необходимо приложить щийся в равновесии с жидкостью при

к раствору II, чтобы привести его в данной температуре, а его давление –

равновесие с раствором I. давление насыщенного пара.

Закон Вант-Гоффа

Р_осм. = ^nRT

V

Р₀ – давление насыщенного пара над

водой.

р₁ р₁ – давление насыщенно-

n – число моль растворённого вещест- раствор го пара растворителя над

ва (р.в.) сахара раствором.

V – объём раствора (л или м³);

R – универсальная газовая постоянная- р₁<р₀, т.к. :

(8,31 Дж/моль·К) - испарение с меньшей поверхности;

T – температура (К) - часть молекул воды связана в гидра-

P_осм.–осмотическое давление пара (Па) тные оболочки с молекулами р.в.

n

Р_осм. = СRT

/V = С – молярная концентрация р₀ – р₁ – понижение давлениия пара

над раствором неэлектролита

Продолжение таблицы 12

р₀ – р₁

р₀

относительное понижение

давления пара над раствором

С

^{р0 – р1} = N

р₀

оотношения:

R = 8,31 Дж/моль·К - Закон Рауля

V – 1 м³ – 1·10^-3 л N – мольная доля

N = ^n(р.в.)

n(р.в.) + n(р-ля)

р – Па

R = 0,081 л·атм/ моль·К

V = 1 л

р – атм. n = m/ M

II закон рауля

П овышение температуры кипения Понижение температуры замерзания

Δt˚_кип. = Е·С

Δt˚_зам. = К·С

Е–эбулиоскопическая постоянная раст- К–криоскопическая постоянная раст-

ворителя (в справочнике) ворителя (в справочнике)

С – моляльная концентрация – показы –

в

Δt˚_зам. = ^{К·m(р.в.)·1000}

Mr·m(р-ля)

ает число моль р.в., содержащихся

в 1000 г растворителя

Δt˚_кип. = ^{Е·m(р.в.)·1000}

Mr·m(р-ля)

Δt˚_кип = t˚_{кип. р-ра} - t˚_{кип. р-ля} Δt˚_зам = t˚_{зам. р-ля} - t˚_{зам. р-ра}

РЕШЕНИЕ ТИПОВОЙ ЗАДАЧИ ПО ТЕМЕ: «НЕЭЛЕКТРОЛИТЫ»

Задача № 1

Чему равно при температуре 7,5ºС осмотическое давление раствора, в 1,5 л корого содержится 276 г глицерина (С₃Н₈О₃).

Р_осм. = ^nRT ; подставляем данные в формулу.

V

М(С₃Н₈О₃) = 92 г/моль

Р_осм. = ^nRT = ^{276·8,31·280,5} = 465 360 Па

V 92·1,5·10^-3

Ответ: Р_осм.= 465360 Па.

Задача № 2.

Найдите при 65°С давление пара над раствором, содержащим 13,68 г сахара (С₁₂Н₂₂О₁₁) в 90 г воды, если давление пара над водой при той же температуре равно 25 кПа.

Зная формулу I закона Рауля, вычисляем:

р₁ = р₀ – р₀·N

N = ^n(р.в.)

n(р.в.) + n(р-ля)

n(р.в.) = m/M = 13,68/342 = 0,04 моль

n(р-ля) = 90/18 = 5 моль

р₁ = 25·10³ - 25·10³·0,04/5,04 = 24801 Па

Ответ: р₁ = 24801 Па.

Задача № 3.

При какой температуре будет замерзать 40 % раствор спирта С₂Н₅OH, если К=1,86.

Используем математическое выражение II закона Рауля:

Δt˚_зам. = ^{К·m(р.в.)·1000} = ^{1,86·40·1000} 26,9 ^о

Mr·m(р-ля) 46·60

М(С₂Н₅OH) = 46 г/моль

m(р-ля) = 100 – m(р.в.) = 100 – 40 = 60г

t˚_{зам .р-ра}= t˚_{зам. р-ля} - Δt˚_{зам. р-ра} = 0 – 26,9 = - 26,9ºС

Ответ: Δt˚_зам = - 26,9ºС.