6.3 Решение задач

Пример 1. Вычислить массу и объем раствора КОН с массовой долей 30%,  = 1,286 г/мл, необходимые для приготовления 10 л раствора с массовой долей 6% , с  = 1,048 г/мл.

Д ано:

V (КОН) = 10л

₂ = 6%, или 0,06

₂ = 1,048 г/мл, 1,048 кг/л Плотность выражается в г/моль

₁ = 30%, или 0,3 или в кг/л, 1л = 1000 мл,

₁ = 1,286 г/мл, 1,286 кг/л 1кг = 1000 г.

^{__________________________________}

m (р-ра) - ?

V (р-ра) - ?

Решение.

1. Рассчитываем массу КОН в 10 л раствора с массовой долей 6% (0,06).

m (p-pa) = 10 ^. 1,048 = 10,48 кг.

m (KOH) = 0,06 ^. 10,48 = 0,63 кг.

2. Находим массу 30% раствора КОН, содержащего 0,63 кг чистого вещества.

m(x) m(x)

 = ^______; m = ^______; m = 0,63 : 0,3 = 2,1 кг.

m 

3. Объем 30% раствора находим по формуле: m =  ^. V.

V = m : ; V = 2,1 : 1,286 = 1,63 л.

Ответ: m =2,1 кг, V = 1,63 л.

Пример 2. Определить молярную концентрацию 10% раствора КОН с плотностью  - 1,08 г/мл.

Д ано: Решение.

 = 10% m ^. 1000

 = 1,08 г/мл С_М = ^{_____________};

^{___________________} М ^. V

М (КОН) - ?

m (раствора) = 1000 ^. 1,08 = 1080 г.

m (КОН) =  ^. m = 1080 ^. 0,1 = 108 г.

М (КОН) = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль.

108 ^. 1000

С_М, или М = ^{_____________} = 1,92 моль/л.

56 ^. 1000

Можно сразу вести расчет на 1 л раствора:

М = 108 ^. 1 : 56 = 1,92 моль/л.

Ответ: 1,92 М.

Пример 3. Определить нормальность раствора ортофосфорной кислоты, содержащей 18 г Н₃РО₄ в 500 мл раствора.

Д ано: Решение.

m (Н₃РО₄) = 18 г

V (р-ра) = 500 мл, 0,5 л Расчет ведется по формуле:

^{________________________________} m ^. 1000

C_N (Н₃РО₄) - ? C_N = ^____________;

Э ^. V

Э (Н₃РО₄) = 98 : 3 = 32,7 г.

18 ^. 1000

C_N = ^____________ = 1,1 н.

32,8 ^. 500

Пример 4. Вычислить температуру кипения и замерзания раствора глюкозы C₆H₁₂O₆ с массовой долей глюкозы 2%.

Д ано: Решение.

k_эб. = 0,52С Масса глюкозы:

k_кр. = 1,86С m (x) =  ^. m = 0,02 ^. 100 = 2 г.

 (С₆Н₁₂О₆) = 2% (0,02) Масса воды:

^{_______________________________} m (Н₂О) = 100 – 2 = 98 г.

t_кип. - ? М (глюкозы) = 6 ^. 12 + 12 + 6 ^. 16 = 180 г/моль.

Tзам. - ? Расчет ведем по законам Рауля:

t_зам. = k_кр. ^. C_m; 2 ^. 1000

t_кип. = k_эб. ^. C_m. С_m = ^____________ = 0,113 моль.

180 ^. 98

t_кип. = 0,52 ^. 0,113 = 0,06, t_кип. = 100 + 0,06 = 100,06С.

t_зам. = 1,86 ^. 0,113 = 0,21, t_зам. = 0 - 0,21 = - 0,21С.

Ответ: раствор кипит при 100,06С, а замерзает при - 0,21С.

Пример 5. В 250 мл раствора содержится 2,3 г растворенного вещества; осмотическое давление раствора при 27 °С равно 249 кПа. Вычислить молекулярную массу вещества.

Д ано: Решение:

π=249 кПа π=См∙R∙T; С_М = m ∙ 1000/ M ∙ V;

Т=27°С = 300К π = m∙R∙T∙1000, отсюда M = m∙R∙T∙1000

V=250 мл M∙V π∙V

M - ? M = 2,3 ∙ 8,314 ∙ 300 ∙ 1000 = 92 г/моль

249 ∙ 250

Ответ: 92 г/моль