. Дано Решение

 (AlCl₃) = 16 % Пусть масса раствора 100 г, тогда масса соли равна 16 г

 _р-ра (AlCl₃ ) = 1,149 Vр-ра = 100 г : 1,149 г/мл = 87 мл = 0,087 л

C (AlCl₃) = ? n (AlCl₃) = 16 г: 133,5 г/моль = 0,12 моль

C_H (AlCl₃) = ? C (AlCl₃) = 0,12 моль : 0,087 л = 1,38 моль/л

m _экв ((AlCl₃) = М (AlCl₃) : 3 = 133,5 : 3 = 44,5

C_H (AlCl₃) = 16 / 44,5 0,087 = 4,13 моль/л

47. Вычислите кажущуюся степень диссоциации MgCl₂ в водном растворе с массовой долей 0,5 % и плотностью 1000 г/л, если при 18^о С осмотическое давление этого раствора равно 3,2^. 10⁵ Па.

Качественная теория сильных электролитов была разработана П. Дебаем и Г. Хюккелем (1923). Для сильных электролитов, полностью диссоциирующих на ионы, даже при малых концентрациях растворов энергия электростатического взаимодействия между ионами достаточно велика, и пренебречь этим взаимодействием нельзя. Взаимодействие противоположно и одноименно заряженных ионов (соответственно притяжение и отталкивание) приводит к тому, что вблизи каждого иона находятся преимущественно ионы с противоположным зарядом, образующие т.н. ионную атмосферу. Радиус ионной атмосферы сравнительно велик, поэтому ионные атмосферы соседних ионов пересекаются; кроме того, каждый ион окружен дипольными молекулами растворителя – сольватной оболочкой. Т.о., в растворе сильного электролита возникает подобие пространственной структуры, что ограничивает свободу перемещения ионов и приводит к изменению свойств раствора в том же направлении, как действовало бы уменьшение степени диссоциации. Поэтому, определяя степень диссоциации раствора сильного электролита, получают т.н. кажущуюся степень диссоциации, т.е. величину α с поправкой на межионное взаимодействие. Чем выше концентрация раствора, тем сильнее взаимодействие ионов, тем меньше и кажущаяся степень диссоциации сильного электролита.

З а д а ч а. Вычислить кажущуюся степень диссоциации хлорида магния в водном растворе с массовой долей 0,5% и плотность 1000 г/л, если при температуре 18⁰С осмотическое давление этого раствора равно 3,2 10⁵ Па.

Р е ш е н и е: Путь масса раствора равна 100 г, тогда масса хлорида магния 0,5 г, а масса воды – 99,5 г.

Количество вещества хлорида магния: n (MgCl₂) = 0,5 г : 95 г/моль = 0,0053 моль.

Хлорид магния диссоциирует на ионы в растворе: MgCl₂ = Mg²⁺ + 2Cl^-, т.е. в растворе из одного моля соли получается 3 моль-ионов.

Объем раствора при плотности 1000г/л равен 0,1 л, отсюда

C_M = 0,0053 : 0,1 = 0,053 моль/л или 53 моль/м³

Найдем изотонический коэффициент по формуле P_осм = C_M ·R· T· i

i = P_осм/ C_M ·R· T = 3,2/ 53· 8,314 ·291 = 2,5  = 2,5 -1/ 3 – 1 = 0,75 или 75 %

47. В каких отношениях по массе надо взять этиленгликоль С₂Н₄(ОН)₂ и воду, чтобы приготовленный из них антифриз замерзал при t = -20°

Чтобы вычислить массовые отношения этиленгликоля и воды в антифризе, определим С_m в соответствии с законом Рауля t = K_кр · С_m Отсюда, так как t = 20⁰, K_кр (Н₂О) = 1,86, тогда

С_m = 20/1,86 = 10,75 моль/кг, массовая доля этиленгликоля

 (С₂Н₄(ОН)₂) = 10,75 · 62 ·100/= 1000 + 10,75 · 62 = 40 %.

Таким образом отношение масс этиленгликоля и воды = 2:3

47. В каких объёмных отношениях надо взять этиленгликоль C₂H₄(OH)₂ и воду для приготовления антифриза, чтобы температура замерзания была - 25⁰ С. Плотность С₂H₄(ОН)₂ -1116кг/ м³.

. Определим С_m в соответствии с законом Рауля t = K_кр · С_m

С_m Отсюда, так как t = 25⁰, K_кр (Н₂О) = 1,86, тогда

С_m = 25/1,86 = 13,44 моль/кг, m (С₂Н₄(ОН)₂) = 13,44 · 62 = 833 г , при плотности 1116 кг/м³

V(С₂Н₄(ОН)₂) = 746 мл. Тогда соотношение воды и этиленгликоля по объёму 1000: 746 = 4 : 3

47. Вычислить процентную концентрацию водного раствора сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ , если температура кристаллизации раствора = -0,93^о, К =1,86⁰.

Вычислите массовую долю сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ в водном растворе, зная температуру кристаллизации раствора (–0,93°С). Криоскопическая константа воды 1,86°С.

Решение. Δt = C_m(C₁₂H₂₂O₁₁)·K_к Т_зам. = 0 – Δt -0,93 = 0 – Δt

Δt = 0,93°C 0,93 = C_m(C₁₂H₂₂O₁₁)·1,86 C_m(C₁₂H₂₂O₁₁) = 0,5 моль/кг ω(C₁₂H₂₂O₁₁) = 342·0,5·100/(1000 + 342·0,5) = 14,6%

47. Вычислить температуру кипения 15% водного раствора пропилового спирта С_зН₇ОН. Эбуллиоскопическая константа воды 0,53 .

Имеется 15% водный раствор пропилового спирта. Кэ (Н₂О) = 0,53.

Пусть масса раствора равна 1000 г, тогда масса спирта = 150 г,

молярная масса спирта = 60 г/моль

n(C₃H₇OH) = 150 / 60 = 2,5 моль

С_m = 2,5 моль/кг. Тогда t = 2,5 0,53 = 1,325

T _кип = 100 + 1,325 = 101,325 ⁰С

47. Какова температура замерзания раствора неэлектролита, содержащего 2,01^.10²³ молекул в 1 л воды.