Пример 4

Расчет ионной силы. Расчет активности ионов

В качестве плазмозамещающего раствора применяется раствор Рингера-Локка, имеющий пропись:

Натрия хлорид 0,9 г

Калия хлорид 0,02 г

Кальция хлорид 0,02 г

Натрия гидрокарбонат 0,02 г

Глюкоза 0,1г

Вода для инъекций до 100 мл.

Вычислите ионную силу этого раствора и активность иона натрия.

Решение. Рассчитаем молярные концентрации электролитов по формуле:

с(Х) = m(Х)/M(Х)V

с(NaCl) = 0,9г/(58,5 г/моль  0,1л) = 0,154 моль/л

с(KCI) = 0,02г/ (74,5 г/моль 0,1л) = 0,00268 моль/л

с(СаС1₂) = 0,02г/(111 г/моль 0,1л ) = 0,00180 моль/л

с(NaHCO₃) = 0,02г/ (84г/моль 0,1л ) = 0,00238 моль/л

Глюкоза не является электролитом, поэтому не оказывает влияния на ионную силу раствора. Концентрации ионов калия, кальция и гидрокарбонат-ионов числено совпадают с концентрациями электролитов, в состав которых они входят. Суммарную молярную концентрацию хлорид-ионов найдем по выражению:

с(Cl^) = с(NaCl) + с(КС1) + 2с(СаС1₂)

с_сумм(Cl^) = 0,154 + 0,00268 + 2 0,00180 = 0,160 моль/л

Для суммарной концентрации иона натрия:

с(Na⁺) = с(NaCl) + с(NaHCO₃)

с_сумм(Na⁺) = 0,154 +0,00238 = 0,157 моль/л

Ионную силу раствора рассчитаем по формуле (4.3) применительно к данной задаче:

I = 0,5 [с(Na⁺) + с(K⁺) + с(Сa²⁺) 2² + с(HCO₃^) + с(Сl^-)]

I = 0,5 (0,157 + 0,00268 + 0,00180 4 + 0,160 + 0,00238) = 0,165 моль/л

По значению ионной силы ( табл. ) найдем значение коэффициента активности [f(Na⁺) = 0,72], а затем вычислим активность иона натрия по формуле (4.4):

a(Na⁺) = f(Na⁺)с(Na⁺) = 0,72 0,156 = 0,112

Ответ: ионная сила равна 0,164 моль/л; активность иона натрия равна 0,112.

Пример 5

.Расчет изотонического коэффициента по данным криоскопических и эбулископических исследований

Раствор, приготовленный растворением 10,11 г нитрата калия в дистиллированной воде массой 246 г, кипит при 100,4 C.Вычислите изотонический коэффициент нитрата калия в этом растворе.

Решение. Вычислим количество KNO_{3, находящегося в растворе:}

n(KNO₃) = m(KNO₃) / M(KNO₃) ,

Моляльная концентрация исследуемого раствора равна:

с_m =  (KNO₃) / m (Н₂O)

Преобразовав выражение Т_к = i Э(S)с(x), вычислим

i = ΔТ_кип / сЭ(Н₂O)

Конечное выражение имеет вид:

[t_зам(раствор) - t_зам(растворитель)] M(KNO₃) m(H₂О)

i = ————————

m(KNO₃) Э(H₂О)

Подставим в него известные величины:

(100,4 - 100) К 101,3 г/моль 0,246 кг

i =  =1,90

10,11г 0,52( Ккг)/моль

Ответ: i = 1,90

Пример 6

Расчет изотонического коэффициента по известному осмотическому давлению раствора электролита

Водный раствор хлорида магния с концентрацией 0,1 моль/л имеет при 298 К осмотическое давление 691 кПа. Вычислите изотонический коэффициент хлорида магния в этом растворе.

Решение. Преобразуя выражение р_оcм = iсRT, вычислим:

i = р_оcм /сRT

Подставим в полученное выражение известные величины:

691 кПа

i =  = 2,79

0,1 моль/л  8,31 Дж/(моль·К)298 К

Ответ: 2,79