Химия. Абакумова Н.А. - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

глюкозы составляет 180 г
/ моль, то моляльность раствора равна С
m
= 216 / 180 = 1,2 моля на 1000 г Н
2
О.
По формуле ∆t
крист
= kC
m
находим ∆t
крист
= 1,86 · 1,20 = 2,23º. Следовательно, раствор будет кристаллизоваться при –
2,23 °С.
П р и м е р 3. Раствор, содержащий 8 г некоторого вещества в 100 г диэтилового эфира, кипит при 36,86 °С, тогда
как чистый эфир кипит при 35,6 °С. Определить молекулярную массу растворенного вещества.
Р е ш е н и е. Из условия задачи находим: ∆t
кип
= 36,86º – 35,6º = 1,26º.
Из уравнения ∆t
кип
= ЕС
m
определяем моляльность раствора:
1,26 = 2,02С
m
; С
m
= 1,26 / 2,02 = 0,624 моля на 1000 г эфира.
Из условия задачи следует, что в 1000 г растворителя находится 80 г растворенного вещества. Поскольку эта масса
соответствует 0,624 моля, то мольную массу вещества найдем из соотношения
М = 80 / 0,624 = 128,2 г / моль.
Молекулярная масса растворенного вещества равна 128,2.
Диссоциация электролита приводит к тому, что общее число частиц растворенного вещества (молекул и ионов) в
растворе возрастает по сравнению с раствором неэлектролита той же молярной концентрации. Поэтому свойства, зави-
сящие от общего числа находящихся в растворе частиц растворенного вещества (коллигативные свойства), такие, как
осмотическое давление, понижение давления пара растворителя над раствором, повышение температуры кипения рас-
твора, понижение температуры замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем, проявляются в растворах
электролитов в большей степени, чем в равных по концентрации растворах неэлектролитов. Если в результате диссоциа-
ции общее число растворенных частиц в растворе электролита возросло в i раз по сравнению с числом его молекул, то это
должно быть учтено при расчете осмотического давления и других коллигативных свойств. Формула для вычисления
понижения давления пара растворителя над раствором приобретает в этом случае следующий вид:
∆Р = Р
0
in
2
/ (n
1
+ n
2
).
Аналогично понижение температуры кристаллизации ∆t
крист
и повышение температуры кипения ∆t
кип
раствора элек-
тролита находят по формулам:
∆t
крист
= ikC
m
; ∆t
кип
= iЕC
m
.
Для вычисления осмотического давления (Р
осм
) раствора электролита используют формулу:
P
осм
= iC
M
RT.
Изотонический коэффициент i представляет собой отношение ∆Р, ∆t
крист
, ∆t
кип
, P
осм
, найденных на опыте, к тем же
величинам, вычисленным без учета диссоциации электролита (∆Р
выч
, ∆t
крист. выч
, ∆t
кип. выч
, Р
осм. выч
):
i = ∆Р / ∆Р
выч
= ∆t
крист
/ ∆t
крист. выч
= ∆t
кип
/ ∆t
кип. выч
= P
осм
/ Р
осм. выч
.
Изотонический коэффициент i связан со степенью диссоциации электролита соотношением
i = 1 + α (k – 1) или α = (i – 1) / (k – 1).
Здесь k – число ионов, на которые распадается при диссоциации молекула электролита. Например, для KCl k = 2, для
ВаCl
2
и Na
2
SO
4
k = 3.
П р и м е р 4. Раствор, содержащий 0,85 г хлорида цинка в 125 г воды, кристаллизуется при – 0,23 °С. Определить
кажущуюся степень диссоциации ZnCl
2
.
Р е ш е н и е. Найдем прежде всего моляльную концентрацию С
m
соли в растворе. Поскольку мольная масса ZnCl
2
равна 136,4 г
/ моль, то С
m
= 0,85 · 1000 / (136,4 · 125) = 0,050 моль / кг растворителя.
Теперь определим понижение температуры кристаллизации без учета диссоциации электролита (криоскопическая
константа воды равна 1,86º):
∆t
крист. выч
= 1,86 · 0,050 = 0,093°.
Сравнивая найденное значение с экспериментально определенным понижением температуры кристаллизации, вы-
числяем изотонический коэффициент i:
i = ∆t
крист
/ ∆t
крист. выч
= 0,23 / 0,093 = 2,47.
Теперь находим степень диссоциации соли:
α = (i – 1) / (к – 1) = (2,47 – 1) / (3 – 1) = 0,735.
ЗАДАНИЯ
221. Навеска вещества массой 12,42 г растворена в воде объемом 500 мл. Давление пара полученного раствора при
20 °С равно 3732,7 Па. Давление пара воды при той же температуре 3742 Па. Найти молекулярную массу растворенного

Страницы