C. Коллигативные свойства растворов

Давление насыщенного пара

1.Определите давление насыщенного пара воды при 25 °С над водным раствором сахарозы, моляльность которого 0,2 , зная, что давление насыщенного пара чистой воды при 25 °С равно 3167 Па.

Ответ: Р = 3156 Па.

2.При температуре 70 °С давление насыщенного пара чистого бензола 72968 Па, чистого толуола – 26927 Па. Определите общее давление пара и парциальные давления паров, равновесных при 70 °С с жидкой смесью бензола с толуолом. Мольная доля толуола в жидкой фазе Nж(С6Н5СН3) = 0,2.

Ответ: Р = 63759 Па, Р(С6Н6) = 58374 Па, Р(С6Н5СН3) = 5385 Па.

3.Вычислите давление насыщенного пара над 2%-ным (по массе) водным раствором сахарозы (С12Н22О11) при 373 К. Считайте этот раствор подчиняющимся законам предельно разбавленных растворов. Давление пара чистого растворителя при 373 К Р° = 1013 гПа.

Ответ: Р = 1012 гПа.

4.При 298 К давление водяного пара составляет 23,76 Торр, а давление пара морской воды 22,98 Торр. Полагая, что морская вода из всех солей содержит только хлорид натрия, оцените моляльную концентрацию соли.

Ответ: Смл (NaCl) = 0,93 .

5.Давление пара чистой воды при 313 К равно 7375,4 Па. Вычислите при данной температуре давление пара над раствором, содержащим 0,9206×10-2 кг глицерина в 0,36 кг воды. Формула глицерина: СН2ОН-СНОН-СН2ОН.

Ответ: Р = 7338,7 Па.

6. В 0,1 кг эфира (М = 74 ) содержится 0,01 кг нелетучего вещества. Давление пара этого раствора равно 426 Торр при 293 К, а давление пара чистого эфира при 293 К равно 442 Торр. Рассчитайте молярную массу растворённого вещества.

Ответ: М = 197,2 .

2. Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения

7.В водном растворе этилового спирта мольная доля спирта 0,042. Определите температуру замерзания этого раствора при Р = 1 атм.

Ответ: tз = -4,54 °С.

8.55,16 г сахарозы растворено в 316,3 г воды. Рассчитайте точку кипения и точку замерзания этого раствора.

Ответ: Тк = 373,41 К; Тз = 272,2 К.

9. Широко применяемый антифриз для радиаторов автомобилей содержит этиленгликоль (СН2ОН – СН2ОН). Сколько этого вещества следует добавить в воду радиатора общим объёмом 7,5 л, если принять за самую низкую температуру эксплуатации –20 °С. Плотность этиленгликоля 1110 .

Ответ: m (СН2ОН – СН2ОН) = 3125 г.

10.К очень слабым водным растворам для предотвращения замерзания в зимнее время обычно прибавляют глицерин СН2ОН-СНОН-СН2ОН. Допустив, что закон Рауля применим для растворов такой концентрации, вычислите, сколько глицерина нужно прибавить, чтобы раствор, содержащий 0,1 кг воды, не замерзал до 268,16 К.



Ответ: m (СН2ОН-СНОН-СН2ОН) = 24,75 г.

11.10 мг органического вещества растворено в 1 г камфоры. Понижение температуры замерзания камфоры составило 1,33 К; криоскопическая постоянная камфоры 40. Рассчитайте молярную массу растворённого вещества.

Ответ: М = 301 .

12. В 0,0106 кг раствора содержится 0,4×10-3 кг салициловой кислоты, растворённой в этиловом спирте. Этот раствор кипит при температуре на 0,337 К выше температуры кипения чистого спирта. Определите молярную массу салициловой кислоты, учитывая, что эбулиоскопическая постоянная этилового спирта 1,19.

Ответ: М = 138,6 .

13. Вычислите температуру замерзания водного раствора мочевины, если её мольная доля в растворе 0,0032, а теплота плавления льда DmН° = 6010 . Считайте раствор предельно разбавленным.

Ответ: Тз = 272,82 К.

14.Рассчитайте точку замерзания раствора, содержащего 5 г никотина С10Н14N2 в 250 г этанола. Температура замерзания чистого этанола 156 К, а теплота плавления этанола DmН°=5,02×103 .

Ответ: Тз = 155,77 К.

15. Температура кипения бензола равна 353,36 К, а теплота кипения 30795 . Рассчитайте эбулиоскопическую постоянную бензола.

Ответ: Э = 2,629.

Осмотическое давление

16. Вычислите осмотическое давление водного раствора сахарозы (С12Н22О11) и давление насыщенного пара над раствором по следующим данным. Температура раствора 293 К; на 100г раствора приходится 6,84 г сахарозы; давление насыщенного пара чистой воды при 293 К Р°= 23,38 гПа.



Ответ: P = 487 кПа; Р = 23,3 гПа.

17. Калифорнийская секвойя – самое высокое дерево в мире. Считая, что её высота 105,4 м, оцените осмотическое давление, необходимое для подъёма воды от корней до вершины.

Ответ: P = 10,2 атм.

18.Если трубу с полупроницаемой мембраной на одном конце поместить в морскую воду на достаточную глубину, гидростатическое давление воды должно привести к обратному осмосу – пресная вода потечёт в трубу. Морская вода имеет осмотическое давление 23 атмосферы и плотность 1,03 . На какую глубину необходимо опустить трубу для обратного осмоса?

Ответ: h = 235 м.

19.20 мг белка растворено в 10 г воды. При температуре 25 °С осмотическое давление раствора составляет 0,3 Торр. Определите молярную массу белка, считая раствор идеальным.

Ответ: М = 1,24×105 .

20.Раствор, содержащий 20 г гемоглобина в 1 л, помещён в правый сосуд, а чистая вода – в левый, отделённый от правого полупроницаемой мембраной (см. рисунок). В состоянии равновесия высота столба воды в правом сосуде на 77,8 мм превышает высоту в левом сосуде. Температура системы поддерживается постоянной, равной 298 К. Какова молярная масса гемоглобина? Ответ: М = 6,5×104 .

D. Растворы электролитов


4789383336271735.html
4789426282051822.html
    PR.RU™