Вопросы и задания

1. Почему растворы замерзают при температуре более низкой, чем чистый растворитель? Для объяснения используйте графические зависимости давления насыщенного пара от температуры над растворителем, раствором и льдом.

2. Будут ли одинаковыми температуры замерзания водных растворов неэлектролитов и электролитов одинаковой концентрации?

3. Будут ли одинаковыми температуры кипения водных растворов неэлектролитов и электролитов одинаковой концентрации?

4. Объясните причину отличия коллигативных свойств растворов электролитов и неэлектролитов.

5. Какие свойства растворов относятся к коллигативным и от каких факторов они зависят?

6. Объясните причину понижения давления насыщенного пара над раствором по сравнению с чистым растворителем.

7. Объясните сущность процесса диффузии. Какая величина является количественной характеристикой этого процесса и от каких факторов она зависит?

8. Охарактеризуйте основные особенности процесса растворения высокомолекулярного соединения. Что такое ограниченное и неограниченное набухание?

9. Объясните биологическую роль осмоса в живых организмах.

10. В последнее время при лечении газовой гангрены и ряда других заболеваний применяют гипербарическую оксигенацию, т. е. больного помещают в барокамеру с повышенным давлением кислорода. Объясните причину улучшения снабжения тканей кислородом при использовании этого метода.

11. Почему растворы кипят при более высокой температуре, чем чистый растворитель? Покажите на диаграмме р = f(T) точки, соответствующие температурам кипения растворителя и раствора. Как влияет концентрация растворенного вещества на значение температуры кипения?

12. Какие растворы называют идеальными?

13. Объясните, почему время приготовления пищи в скороварке значительно меньше, чем в обычной кастрюле?

14. При приготовлении варенья в домашних условиях используют высококонцентрированный раствор (сироп), что приводит к уничтожению бактерий, вызывающих ботулизм. Объясните этот эффект.

15. На основании закона Генри объясните причину закипания азота в крови летчиков-высотников при разгерметизации кабин самолетов.

16. Каков физический смысл эбулиоскопической постоянной? От каких факторов зависит эта величина?

17. Объясните, почему давление насыщеного пара растворителя над раствором, содержащее нелетучее вещество, меньше давления насыщенного пара растворителя при одинаковой температуре.

18. Как отличаются давления насыщенного пара растворителя над раствором и надо льдом при температуре замерзания раствора? Будут ли отличаться температуры замерзания 1 %-х растворов хлорида натрия и мочевины?

19. В чем заключается сущность криоскопического метода определения молекулярной массы растворенного вещества?

20. Одинаковым ли осмотическим давлением обладают растворы, содержащие в 1 л: а) 10 г мочевины; б) 10 г глюкозы? Дайте соответствующее объяснение, не производя расчетов.

21. В хирургии для очистки пораженных тканей от гноя и продуктов распада применяют марлевые повязки, смоченные 10 %-м раствором NaCl. Объясните принцип этого метода лечения.

22. Приведите классификацию растворов по различным признакам.

23. Экспериментально определенное понижение давления пара 2,5 %-го водного раствора NaCl составило 40 Па, а рассчитанное по первому закону Рауля – 22,7 Па. Чем объяснить такое несоответствие?

24. Одинаковое ли давление пара будет над растворами, содержащими в 100 г воды по 10 г глицерина, поваренной соли, сахара?

25. Почему коллигативные свойства растворов электролитов отличаются от свойств растворов неэлектролитов той же концентрации? Какая величина характеризует это отличие?

26. Как будут отличаться температуры замерзания чистой воды и растворов одного и того же вещества, но разных концентраций?

27. Какие растворы называются гипо- и гипертоническими?

28. Одинаковое ли давление пара над растворами, содержащими в 100 г воды по 10 г глицерина, фруктозы и сахарозы? Дайте обоснованный ответ.

29. Раствор, содержащий 2,5 г KСl в 100 г воды, замерзает при температуре –1,2 С. Рассчитанное по второму закону Рауля значение t_зам для этого раствора равно 0,63 С. Согласуется ли в данном случае теория с практикой? Объясните причину.

30. Проанализируйте влияние величины молярной массы растворенных веществ на понижение температуры замерзания и оцените возможности применения криометрии для определения молярных масс высокомолекулярных соединений.

31. Некоторые организмы могут жить при температуре 100 С. Насколько вероятно их существование в условиях кипящего сахарного сиропа?

32. При одинаковой ли температуре будут замерзать 18 %-е растворы хлорида кальция и глюкозы?

33. Горькую соль МgSO₄7H₂O и глауберову соль Na₂SO₄10H₂O часто используют как слабительные средства. При попадании в желудочно-кишечный тракт эти соли плохо всасываются. Объясните причину их послабляющего действия.

34. Будет ли меняться величина эбулиоскопической постоянной для водных растворов глюкозы, сахарозы, мочевины, хлорида натрия?

35. Что произойдет с эритроцитами, помещенными в раствор: а) гипотонический; б) гипертонический по отношению к крови?

36. Какие растворы называются изотоническими? Приведите пример раствора, изотонического по отношению к крови.

37. Приведите простейшую схему прибора, позволяющую наблюдать явление осмоса. Поясните ее.

38. Каков физический смысл криоскопической постоянной? Каким образом ее можно определить экспериментально?

39. Объясните сущность явлений тургора, гемолиза и плазмолиза клетки.

40. Объясните сущность явления осмоса. Какое давление называют осмотическим, онкотическим?

41. Поясните физический смысл изотонического коэффициента? Будет ли одинакова его величина для следующих электролитов, имеющих одинаковую степень диссоциации: NaCl, CaCl₂, AlCl₃?

42. Определите, какое из растворенных в воде веществ (хлорид натрия, мочевина, хлоруксусная кислота) вызовет наибольшее, а какое – наименьшее понижение давления насыщенного пара воды над раствором, если значения их молярной концентрации одинаковы.

43. На глубине 40 м ниже уровня моря общее давление повышается и составляет около 400 кПа. Во сколько раз возрастет растворимость азота в плазме крови при погружении водолаза на эту глубину? В чем заключается опасность быстрого подъема водолаза на поверхность?

44. В 100 г воды растворили 34,2 г сахарозы. Сколько граммов хлорида натрия надо растворить в 100 г воды, чтобы он имел такую же температуру кипения, как и первый раствор? Эбулиоскопическая постоянная для воды равна 0,52 кгК/моль. (2,925 г)

45. Молярные массы ферментов каталазы и уреазы равны соответственно 250 000 и 480 000 г/моль. Сравните величины осмотических давлений растворов, в 500 мл одного из которых содержалось 50 г каталазы, а в 500 мл другого — 96 г уреазы.

46. Осмотическое давление раствора, содержащего в одном литре 124 г гемоглобина, при 17 С равно 4407,6 Па. Рассчитайте молярную массу гемоглобина. (67831 г/моль)

47. Одинаковым ли осмотическим давлением будут обладать растворы, содержащие в 1 л воды 5 г глюкозы и 5 г поваренной соли при одинаковой температуре?

48. Какое давление называют осмотическим и какие факторы влияют на его величину? Можно ли его измерить экспериментально?

49. При 298 К давление водяного пара равно 3,17 кПа, а давление пара морской воды равно 3,06 кПа. Полагая, что морская вода содержит только хлорид натрия, оцените концентрацию соли в морской воде. (0,0347)

50. Что будет происходить с клетками крови при помещении их в: а) 0,5 %-й раствор NaCl; б) 3 %-й раствор NaCl?

51. Вычислите молярную массу и осмотическое давление спирта, если водный раствор, содержащий 0,847 г спирта на 100 г воды, замерзает при температуре –0,354 С. (44,6 г/моль; 470,7 кПа)

52. Вычислите осмотическое давление водного раствора глицерина при 25 С, если понижение температуры замерзания данного раствора по сравнению с чистым растворителем равно 0,279 С. (371,6 кПа)

53. Чему равна концентрация крови лягушки (моль/1000 г воды), если температура замерзания крови равна –0,41С? Криоскопическая константа воды 1,86 кгК/моль. (0,22 моль/1000г Н₂О)

54. Сколько граммов глицерина необходимо добавить к 1000 г воды, чтобы раствор не замерзал до –5 С? Криоскопическая постоянная воды равна 1,86 кгК/моль. (460 г)

55. Раствор, содержащий 272 г хлорида цинка в 1000 г воды, замерзает при температуре –5,19 С. Рассчитайте величину изотонического коэффициента. (1,4)

56. Для внутривенного введения медицинских препаратов в качестве жидкой среды используют 0,9 %-й раствор хлорида натрия. Рассчитайте молярную концентрацию раствора глюкозы, заменяющего раствор хлорида натрия, если степень диссоциации хлорида натрия равна 1. (0,3 моль/л)

57. Сколько граммов сахарозы (С₁₂H₂₂О₁₁) должно содержаться в 1 л раствора, чтобы он был изотоничен раствору, содержащему в 300 мл 3,064 г глицерина при той же температуре? (38 г)

58. Сколько граммов глюкозы необходимо растворить в 100 г воды, чтобы этот раствор закипел при температуре 101 C? Эбулиоскопическая постоянная воды равна 0,512 кгК/моль. (35,2 г)

59. Определите степень диссоциации хлоруксусной кислоты в растворе, содержащем 0,945 г CH₂ClCOOH в 100 г H₂О. Понижение температуры замерзания составляет 0,206 С. (10,8 %)

60. Рассчитайте давление пара 25 %-го раствора глюкозы при 25 С. Давление паров воды при этой температуре равно 3167,73 Па. (3065,5 Па)

61. Сколько граммов этиленгликоля нужно растворить в 3 л воды, чтобы получить антифриз с температурой замерзания –10 С? Криоскопическая постоянная воды 1,86 кгК/моль. (1000 г)

62. Рассчитайте температуру замерзания раствора, в котором 55,16 г сахарозы растворено в 316,3 г воды. Криоскопическая постоянная воды равна 1,86 кгК/моль. (–0,95 ºС)

63. Рассчитайте температуру кипения раствора, содержащего в 1000 г воды 2,08 г хлорида бария, если кажущаяся степень диссоциации его равна 87 %. Эбулиоскопическая постоянная воды 0,512 кгК/моль. (100,014 ºС)

64. Раствор, содержащий в 25 г воды 0,608 г бензойной кислоты, кипит при температуре 100,104 С. Эбулиоскопическая постоянная воды равна 0,512 кгК/моль. К слабым или сильным электролитам относится бензойная кислота? Подтвердите ответ расчетами.

65. Широко применяемый антифриз для радиаторов автомобилей содержит этиленгликоль (HОCH₂-CH₂OH). Сколько граммов этого вещества следует добавить в 7,5 л воды, если температура в самый холодный зимний день достигает –20 С? (5 кг)

66. Раствор, содержащий 0,993 г бромида натрия в 33,5 г воды, замерзает при температуре –0,944 С. Вычислите кажущуюся степень диссоциации бромида натрия в этом растворе. (76 %)

67. Сколько граммов глюкозы необходимо добавить к 100 г воды, чтобы раствор закипел при 102,5 С. Эбулиоскопическая постоянная воды равна 0,512 кгК/моль. (88 г)

68. При какой температуре будет замерзать 1 %-й водный раствор хлорида натрия, если степень диссоциации NaCl равна 95 %. (–0,63 ºС)

69. Вычислите осмотическое давление водного раствора глюкозы при 25 С, если в 3 л раствора содержится 50 г глюкозы. (229423 Па)

70. Какова концентрация физиологического раствора глюкозы, применяемого для внутривенного введения, если осмотическое давление крови равно 7,810⁵ Па при 37 С? Почему нельзя применять более (менее) концентрированный раствор? (0,3 моль/л)

71. Осмотическое давление крови человека при 310 К составляет 780 кПа (7,7 атм). Почему для внутривенного введения используют раствор хлорида натрия с концентрацией строго 0,9 %? Ответ подтвердите расчетами, приняв степень диссоциации хлорида натрия равной 1. (793 кПа)

72. Рассчитайте температуру замерзания раствора, содержащего 0,625 г мочевины в 50 г воды. Криоскопическая постоянная воды равна 1,86 кгК/моль. (–0,39 ºС)

73. Одинаковым ли осмотическим давлением обладают растворы, содержащие в 1 л 5 г мочевины и 5 г поваренной соли? Ответ подтвердите расчетами. Степень диссоциации NaCl равна 1.

74. Водный раствор, содержащий 8,74 г спирта в 1000 г воды, замерзает при температуре –0,354 С. Какой спирт растворен в воде, если криоскопическая постоянная воды равна 1,86 кгК/моль?

75. Раствор, содержащий 0,5 г камфоры в 22 г ацетона, кипит при температуре 56,55 С. Чистый ацетон кипит при температуре 56,30 С, эбулиоскопическая постоянная ацетона равна 1,67 кгК/моль. Рассчитайте молярную массу камфоры. (152 г/моль)

76. Осмотическое давление клеточного сока сахарной свеклы составляет 141,855 кПа. Рассчитайте концентрацию клеточного сока при 300 К. (0,57 моль/л)

77. Сколько граммов сахарозы должно содержаться в 1 л раствора, чтобы он был изотоничен раствору, содержащему в 500 мл 5,25 г глицерина, при той же температуре? (39 г)

78. Рассчитайте осмотическое давление 10 %-го раствора глицерина при 15 С. Плотность раствора равна 1,023 г/см³. (2662,5 кПа)

79. Как будут отличаться величины осмотических давлений 20 %-х растворов инсулина (М = 6000 г/моль) и пепсина (М = 36000 г/моль) при температуре 25 С?

80. Рассчитайте осмотическое давление раствора, в 1 л которого содержится 120 г инсулина при температуре 37 С. Молярная масса инсулина равна 6000 г/моль. (51547 Па)

81. Давление насыщенного пара четырехлористого углерода при 316,5 К равно 3,4810⁴ Па. При растворении в 89 г CCl₄ 1,54 г стеариновой кислоты давление пара уменьшилось на 3,310² Па. Пользуясь этими данными, рассчитайте молярную массу стеариновой кислоты (изотонический коэффициент равен 1). (278 г/моль)

82. При 1939 С давление пара марганца над чистым марганцем равно 0,0912 атм, а над 25 %-м раствором никеля в марганце – 0,0696 атм. Рассчитайте молярную массу никеля. (59 г/моль)

83. При 17 С осмотическое давление раствора, содержащего 0,125 г мочевины в 25 мл воды, равно 2,00610⁵ Па. Рассчитайте молярную массу мочевины. (60 г/моль)

84. Определите, в каком состоянии находится йод в растворе нитробензола, если раствор, содержащий 0,148 г йода в 22,405 г нитробензола замерзает при 5,35 С. Температура замерзания чистого нитробензола равна 5,82 С, а его криоскопическая постоянная – 8,1.

85. Изоэлектрическая точка желатина соответствует рН = 4,7. К какому электроду при электрофорезе передвигается желатин в 0,2 н растворе HCl?

86. Осмотическое давление водного раствора желатина с концентрацией 2,1 кг/м³ при 298 К равно 60,5 Па. Вычислите молярную массу желатина. (85998 г/моль)

87. Электрофорез γ – глобулина при рН = 5,6 показал отсутствие его перемещения в электрическом поле. К какому полюсу будет перемещаться γ – глобулин при электрофорезе в растворе HCl с концентрацией 210^–3 моль/л.

88. В растворе содержится смесь белков: аспаргин (рI = 5,41), лизин (рI = 9,74) и фенилаланин (рI = 3,0). Определите значение рН, при котором можно разделить данные белки с помощью электрофореза.

Варианты индивидуальных заданий для контрольной работы по теме: “Электропроводность растворов”	Номера вопросов	Последняя цифра	9	13, 19, 36, 55, 73	2, 11, 43, 74, 78	18, 51, 66, 83, 86	4, 29, 37, 49, 62	24, 26, 40, 60,67	3, 46, 70, 77, 83	15, 17, 35, 72, 87	6, 23, 33, 65, 69	10, 34, 45, 68, 85	1, 31, 41, 42, 77
			8	10, 14, 63, 70, 88	1, 55, 72, 77, 84	17, 31, 46, 52, 79	3, 12, 38, 65,68	21, 23, 53, 76, 87	4, 31, 43, 51, 65	13, 22, 69, 74, 78	19, 34, 66, 77, 83	18, 30, 37, 42, 46	2, 11, 48, 73, 86
			7	9, 22, 55, 65, 75	6, 34, 43, 64, 82	13, 29, 68, 73, 74	11, 36, 42, 70, 84	18, 19, 41, 61, 69	1, 29, 54, 59, 62	10, 66, 77, 85, 86	14, 31, 56, 63, 76	21, 33, 40, 52, 83	3, 26, 46, 45, 79
			6	8, 48, 62, 71, 85	27, 35, 58, 77, 80	10, 12, 42, 70, 72	6, 28, 40 73, 78	14, 17, 59, 66, 86	2, 12, 37, 44, 57	9, 30, 34, 52, 79	29, 33, 45, 54, 82	20, 39, 61, 67, 87	7, 23, 37, 68, 74
			5	7, 30, 45, 56, 60	25, 39, 50, 67, 76	9, 19, 40, 64, 65	26, 52, 77, 82, 88	13, 22, 35, 51, 79	11, 33, 54, 61, 84	8, 20, 46, 53, 63	12, 36, 37, 80, 62	23, 32, 47, 59, 87	5, 28, 49, 70, 72
			4	5,20, 37, 53, 54	16, 32, 49, 61, 87	8, 14, 58, 62, 63	23, 34, 35 75, 80	10, 43, 46, 74, 85	6, 27, 47, 56, 76	7, 28, 33, 41, 51	2, 38, 39, 47, 68	24, 29, 44, 57, 88	4, 64, 67, 69, 84
			3	4, 41, 47, 78, 83	15, 24, 59, 69, 86	7, 22, 50, 55, 56	27, 33, 39, 71, 76	9, 30, 44, 63, 72	25, 35 73, 82, 87	5, 26, 55, 57, 60	1, 32, 42, 49, 54	19, 43, 51, 75, 80	6, 8, 48, 58, 61
			2	3, 31, 44, 68, 77	21, 28, 57, 66, 79	5, 48, 49, 54, 85	25, 32, 60, 61, 67	8, 20, 47, 55, 64	16, 43, 69, 80, 88	11, 23, 45, 59, 75	24, 27, 40, 56, 58	14, 35, 46, 71, 82	9, 19, 50, 51, 52
			1	2, 29, 34, 42, 43	18, 26, 51, 52, 88	4, 30, 38, 45, 47	16, 24, 53, 59, 87	7, 48, 54, 58, 83	15, 35, 39, 66, 75	19, 37, 61, 71, 84	21, 25, 44, 50, 67	11, 28, 60, 73, 78	14, 17, 36, 63, 76
			0	1, 12, 33, 35, 40	17, 23, 46, 63, 75	3, 20, 36, 37, 44	15, 21, 41, 57, 69	5, 31, 45, 50, 56	28, 32, 52, 67, 71	6, 14, 48, 76, 88	16, 18, 43, 48, 64	26, 53, 70, 77, 84	13, 22, 38, 55, 78
	Пред-	послед-няя	цифра	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9