При какой приблизительно температуре должен замерзать раствор, содержащий два моля поваренной соли на 1000 г воды, если степень диссоциации NaCl в этом растворе равна 70%?
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать понятие криоскопической постоянной. Криоскопическая постоянная (Kp) - это физическая константа, которая показывает, на сколько изменяется температура замерзания раствора при добавлении растворенного вещества.
Формула для расчета изменения температуры замерзания (delta T) выглядит следующим образом:
delta T = Kp * molality,
где molality (m) - это количество молей растворенного вещества (NaCl) в 1000 г воды.
В нашем случае, у нас два моля поваренной соли, а вода весит 1000 г, поэтому молалность раствора будет равна:
m = (2 моль) / (1 кг) = 2 моль/кг.
Теперь нам нужно узнать криоскопическую постоянную (Kp) воды. Значение криоскопической постоянной для воды равно 1,86 °C/моль.
Подставив все значения в формулу, получим:
delta T = (1,86 °C/моль) * (2 моль/кг),
delta T = 3,72 °C/кг.
Теперь нам нужно узнать, насколько понижается температура замерзания раствора из-за диссоциации. По условию, степень диссоциации NaCl равна 70% или 0,70.
Учитывая это, мы можем рассчитать снижение температуры замерзания:
delta T_diss = delta T * степень диссоциации,
delta T_diss = 3,72 °C/кг * 0,70,
delta T_diss = 2,60 °C/кг.
Итак, температура замерзания раствора будет равна температуре замерзания воды (0°C) минус снижение температуры замерзания (delta T_diss):
Температура замерзания раствора = 0°C - 2,60 °C/кг,
Температура замерзания раствора = -2,60 °C.
Таким образом, эта раствор должен замерзать приблизительно при -2,60 °C.
Формула для расчета изменения температуры замерзания (delta T) выглядит следующим образом:
delta T = Kp * molality,
где molality (m) - это количество молей растворенного вещества (NaCl) в 1000 г воды.
В нашем случае, у нас два моля поваренной соли, а вода весит 1000 г, поэтому молалность раствора будет равна:
m = (2 моль) / (1 кг) = 2 моль/кг.
Теперь нам нужно узнать криоскопическую постоянную (Kp) воды. Значение криоскопической постоянной для воды равно 1,86 °C/моль.
Подставив все значения в формулу, получим:
delta T = (1,86 °C/моль) * (2 моль/кг),
delta T = 3,72 °C/кг.
Теперь нам нужно узнать, насколько понижается температура замерзания раствора из-за диссоциации. По условию, степень диссоциации NaCl равна 70% или 0,70.
Учитывая это, мы можем рассчитать снижение температуры замерзания:
delta T_diss = delta T * степень диссоциации,
delta T_diss = 3,72 °C/кг * 0,70,
delta T_diss = 2,60 °C/кг.
Итак, температура замерзания раствора будет равна температуре замерзания воды (0°C) минус снижение температуры замерзания (delta T_diss):
Температура замерзания раствора = 0°C - 2,60 °C/кг,
Температура замерзания раствора = -2,60 °C.
Таким образом, эта раствор должен замерзать приблизительно при -2,60 °C.