1.3. Моляльная концентрация (моляльность) , мольная доля, титр

Пример 1

В какой массе эфира надо растворить 3,04 г анилина C₆H₅NH₂ , чтобы получить раствор, моляльность которого равна 0,3 моль/кг?

Решение:

Моляльность раствора Сm (моль/кг) показывает количество растворенного вещества, находящегося в 1 кг растворителя:

где m_р-ля – масса растворителя, кг;

n (А) – количество растворенного вещества, моль.

M (C₆H₅NH₂ ) - 99,13 г/моль.

Масса растворителя (эфира) равна:

тогда

Пример 2

Определите титр 0,01 н. КОН.

Решение:

Титр раствора показывает массу (г) растворенного вещества, содержащегося в 1 мл раствора. В 1 л 0,01 н. КОН содержится 0,564 г КОН. Титр этого раствора равен:

Т= 0,561/1000=0,000561 г/мл.

Пример 3

Рассчитайте молярные доли глюкозы C₆H₁₂O₆ и воды в растворе с массовой долей глюкозы 36 %.

Решение:

Мольная доля вещества А(χ_А) в растворе равна отношению количества данного вещества n_А к общему количеству всех веществ, содержащихся в растворе:

где () количество всех веществ, содержащихся в растворе.

В 100 г раствора с массовой долей глюкозы, равной 36 %, содержится 36 г глюкозы и 64 г воды:

nC₆H₁₂O₆ =36/180=0,20 моль;

nH₂O= 64/18= 3,56 моль;

nC₆H₁₂O₆ + nH₂O= 0,20 + 3,56 =3,76 моль;

χC₆H₁₂O₆= 0,20/3,76= 0,053;

χH₂O= 3,56/3,76= 0,947.

Сумма молярных долей всех компонентов раствора равна 1.

Пример 4

Вычислите молярную концентрацию эквивалента, молярную концентрацию и моляльность раствора, в котором массовая доля CuSO₄ равна 10 %. Плотность раствора 1107 кг/м³.

Решение:

Определим молярную массу и молярную массу эквивалента CuSO₄:

M (CuSO₄)= 159,61 г/моль; M(1/2 CuSO₄)=

В 100 г раствора с ωCuSO₄=10 % содержится 10,0 г CuSO₄ и 90 г H₂O.

Следовательно, моляльность раствора CuSO₄ равна

Сm(CuSO₄/H₂O)=10/(159,61∙0,09)=0,696 моль/кг.

Молярная концентрация и молярная концентрация эквивалента относятся к 1л раствора:

m_р-ра= ρV= 1107·10^-3=1,107 кг.

В этой массе раствора содержится 1,107·0,1=0,1107 кг CuSO_4, что составляет 110,7/159,61=0,693 моль, или 0,693·2=1,386 экв.

Молярная концентрация и молярная концентрация эквивалента данного раствора соответственно равны 0,693 и 1,386 моль/л.

1.4. Осмотическое давление. Закон вант- гоффа

Пример 1

Вычисление осмотического давления растворов.

Вычислите осмотическое давление раствора, содержащего в

1,4 л 63 г глюкозы С₆Н₁₂О₆ при 0°С.

Решение:

Осмотическое давление раствора определяют согласно закону Вант-Гоффа:

Pocм = nRT/V,

где п — количество растворенного вещества, моль;

V – объем раствора, м³;

R — молярная газовая постоянная, равная 8,3144 Дж/(моль-К).

В 1,4 л раствора содержится 63 г глюкозы, молярная масса которой равна 180,16 г/моль. Следовательно, в 1,4л раствора содержится

n= 63/180,16=0,35моль глюкозы.

Осмотическое давление этого раствора глюкозы:

Пример 2

Определение молекулярной массы неэлектролита по осмотическому давлению раствора.

Рассчитайте молекулярную массу неэлектролита, если в 5л раствора содержится 2,5 г неэлектролита. Осмотическое давление этого раствора равно 0,23∙10⁵ Па при 20°С.

Решение:

Заменив п выражением m/M, где т — масса растворенного вещества, а М — его молярная масса, получим

Росм = mRT/(MV).

Отсюда молярная масса растворенного вещества равна

Следовательно, молекулярная масса неэлектролита равна 52,96

Росм кПа: R=8,31 Дж/моль∙К;

Росм мм Hg ст.: R=62,32 л∙мм.рт.ст./град.∙моль;

Росм. атм.: R=0,082 л∙атм../град.∙моль.