5.2.3 Температуры кипения и кристаллизации разбавленных растворов неэлектролитов

Растворы кипят при температуре более высокой, чем чистые растворители.

Следствие из закона Рауля: повышение температуры кипения Т_кип пропорционально моляльной концентрации раствора С_m.

,

где К_э – эбулиоскопическая постоянная растворителя.

Для воды К_э = 0,52

Растворы замерзают (из раствора кристаллизуется растворитель) при температуре более низкой, чем чистый растворитель.

Из закона Рауля: понижение температуры замерзания (кристаллизации) раствора Т_зам пропорционально моляльной концентрации раствора С_m.

,

где К_кр – криоскопическая постоянная растворителя.

Для воды К_кр=1,85

Пример 4. Вычислите температуру кипения Т_кип и температуру замерзания Т_зам водного раствора глицерина С₃Н₈О₃ с массовой долей 15%.

Решение.

К_э= 0,52, К_кр = 1,86, M(С₃Н₈О₃) = 92 г/моль.

Вычислим моляльную концентрацию раствора.

По условию масса глицерина m=15г.

масса воды m(Н₂О)=100-15=85г=0,085кг.

Согласно следствию из закона Рауля

Т_кип = К_э  С_m= 0,52  1,92 = 1,00

Т_кип = 100 + 1,0 = 101^оС

Т_зам = К_кр  С_m = 1,86  1,92 = 3,57

Т_зам= 0  3,57=  3,57^оС

Задачи к разделу 5.2:

«Свойства растворов неэлектролитов»

121 Вычислить, сколько граммов глюкозы С₆Н₁₂О₆содержится в 200 мл раствора, осмотическое давление которого при температуре 37^оС составляет 810,4 кПа.

122 Осмотическое давление раствора, в 250 мл которого содержится 2,3 г растворенного неэлектролита, при температуре 27^оС равно 249 кПа. Вычислите молярную массу растворенного вещества.

123 Определите, какова масса растворенного в 1,5 л раствора анилина С₆Н₅NH₂, если осмотическое давление такого раствора при температуре 17^оС равно 193 кПа.

124 Найдите молярную массу неэлектролита, если при растворении 28 г вещества при температуре 27^оС осмотическое давление составило 700 кПа.

125 Осмотическое давление некоторого раствора при температуре 3^оС составляет 2735 кПа. При какой температуре осмотическое давление достигнет 3040 кПа?

126 При температуре 315К давление насыщенного пара над водой равно 82 кПа. Насколько понизится давление насыщенного водяного пара при указанной температуре, если в 540 г воды растворить 36 г глюкозы С₆Н₁₂О₆? Чему равно осмотическое давление такого раствора, если плотность его 1,01 г/мл?

127 Давление пара воды при температуре 25^оС составляет 3167 Па. Вычислите для той же температуры давление пара раствора, в 450 г которого содержится 90 г глюкозы С₆Н₁₂О₆.

128 Давление пара воды при температуре 20^оС составляет 2338 Па. Сколько граммов сахара С₁₂Н₂₂О₁₁следует растворить в 720 г воды для получения раствора, давление пара которого на 18,7 Па меньше давления пара воды? Вычислите массовую долю сахара в растворе.

129 Давление пара воды при температуре 10^оС составляет 1228 Па. В каком количестве воды следует растворить 23 г глицерина С₃Н₈О₃для получения раствора, давление пара которого составляет 1200 Па при той же температуре? Вычислите массовую долю глицерина в растворе.

130 При температуре 32^оС давление пара водного раствора некоторого неэлектролита составляет 4721 па, а давление пара воды при той же температуре 4753 Па. Вычислите осмотическое давление раствора при той же температуре, приняв плотность раствора равной единице.

131 Температура кристаллизации бензола 5,5^оС, а раствор 6,15 г нитробензола в 400 г бензола кристаллизуется при температуре 4,86^оС. Криоскопическая константа бензола 5,12. Вычислите молярную массу нитробензола.

132 При растворении 0,4 г некоторого вещества в 10 г воды температура кристаллизации раствора понижается на 1,24^оС. Вычислите молярную массу растворенного вещества.

133 В каком количестве воды следует растворить 0,5 кг глицерина С₃Н₈О₃для получения раствора с температурой кристаллизации равной3^оС?

134 Раствор сахара С₁₂Н₂₂О₁₁оказывает при температуре 27^оС осмотическое давление, равное 156 кПа. Принимая плотность раствора равной единице, вычислите температуру его кристаллизации.

135 Рассчитайте, чему равна молярная масса растворенного в 500 г бензола неэлектролита массой 76,1 г, если Т_зампонизилась с температуры 5,4^оС до 0,3^оС? К_{кр(бензола)}=5,1.

136 Какую массу глицерина С₃Н₅(ОН)₃нужно растворить в 500 г воды, чтобы повысить Т_кипна 1,5К?

137 Температура кипения разбавленного раствора сахара С₁₂Н₂₂О₁₁100,065^оС. Вычислите осмотическое давление раствора при температуре 0^оС. Плотность раствора принять равной единице.

138 Температура кипения эфира 34,6^оС, а его эбуллиоскопическая константа равна 2,16. Вычислите молекулярную массу бензойной кислоты, если известно, что 5%-ный (по массе) раствор этой кислоты в эфире кипит при температуре 35,53^оС.

139 Температура кипения ацетона 56,1^оС, а его эбуллиоскопическая константа равна 1,73. Вычислите температуру кипения 8%-ного (по массе) раствора глицерина С₃Н₈О₃в ацетоне.

140 Раствор, содержащий 5,4 г вещества–неэлектролита в 200 г воды, кипит при температуре 100,078^оС. Вычислите молекулярную массу растворенного вещества.