раствор, содержащий 150 г хлорида натрия в 850 г воды, обладает антимикробным действием. рассчитайте осмотическое давление. изотонический коэффициент электролита 1,95.
Для расчета осмотического давления нам понадобится использовать формулу van 't Hoff:
π = i * C * R * T,
где:
π - осмотическое давление,
i - ионизационная способность электролита,
C - мольная концентрация раствора,
R - универсальная газовая постоянная (R = 0,0821 л*атм/(моль*К)),
T - температура в Кельвинах.
Давайте начнем с рассчета мольной концентрации раствора хлорида натрия (NaCl):
Молярная масса NaCl = 58,44 г/моль.
Чтобы рассчитать количество вещества (натрия и хлора) в граммах, нужно разделить массу растворенного вещества на его молярную массу:
Теперь мы знаем количество вещества NaCl в молях. Однако, раствор содержит и воду, поэтому мы должны учесть это.
Количество воды также можно выразить в молях, используя молярную массу воды (H2O = 18,02 г/моль):
n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 850 г / 18,02 г/моль.
Общее количество вещества в растворе будет суммой количества вещества NaCl и воды:
n(общее) = n(NaCl) + n(H2O).
Теперь мы можем рассчитать мольную концентрацию раствора (C) как отношение количества вещества к объему раствора:
C = n(общее) / V,
где V - объем раствора в литрах. Здесь нам не дан сам объем раствора, поэтому мы не можем рассчитать точное значение мольной концентрации. Однако, мы можем пренебречь объемом раствора, предположив, что он равен 1 литру.
Теперь нам нужно рассчитать ионизационную способность электролита (i). Здесь нам дан изотонический коэффициент (i = 1,95). Данный коэффициент показывает, насколько ионы электролита активно воздействуют на свойство раствора. Для простоты рассмотрим, что NaCl полностью ионизируется в растворе, поэтому i = 2 для нашего случая.
Итак, у нас есть все необходимые данные для расчета осмотического давления. Универсальная газовая постоянная, R, известна (0,0821 л*атм/(моль*К)), а температуру, T, нам не указали в вопросе, поэтому предположим, что она равна комнатной температуре, т.е. 25 градусам Цельсия или 298 Кельвинам.
Теперь можем приступить к решению:
π = i * C * R * T
π = 2 * C * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 298 К.
Далее заменяем n(NaCl) и n(H2O) на соответствующие значения:
π = 2 * ((150 г / 58,44 г/моль) + (850 г / 18,02 г/моль)) / 1 л * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 298 К.
Рассчитываем значения в скобках:
π = 2 * (2,57 моль + 47,2 моль) / 1 л * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 298 К.
Выполняем арифметические действия:
π = 2 * 49,77 моль / 1 л * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 298 К.
π = 2 * 49,77 * 0,0821 л*атм/л*г*°К * 298 К.
π = 2 * 49,77 * 0,0821 л*атм/(л*г*°К) * 298 К.
π = 2 * 49,77 * 0,0821 л*атм/(л*г*°К) * 298 К.
Выполнив требуемые действия, получим:
π ≈ 243,59 л*атм/(л*г).
Таким образом, осмотическое давление раствора, содержащего 150 г хлорида натрия в 850 г воды при изотоническом коэффициенте электролита 1,95, равно примерно 243,59 л*атм/(л*г).
π = i * C * R * T,
где:
π - осмотическое давление,
i - ионизационная способность электролита,
C - мольная концентрация раствора,
R - универсальная газовая постоянная (R = 0,0821 л*атм/(моль*К)),
T - температура в Кельвинах.
Давайте начнем с рассчета мольной концентрации раствора хлорида натрия (NaCl):
Молярная масса NaCl = 58,44 г/моль.
Чтобы рассчитать количество вещества (натрия и хлора) в граммах, нужно разделить массу растворенного вещества на его молярную массу:
n(NaCl) = m(NaCl) / M(NaCl) = 150 г / 58,44 г/моль.
Теперь мы знаем количество вещества NaCl в молях. Однако, раствор содержит и воду, поэтому мы должны учесть это.
Количество воды также можно выразить в молях, используя молярную массу воды (H2O = 18,02 г/моль):
n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 850 г / 18,02 г/моль.
Общее количество вещества в растворе будет суммой количества вещества NaCl и воды:
n(общее) = n(NaCl) + n(H2O).
Теперь мы можем рассчитать мольную концентрацию раствора (C) как отношение количества вещества к объему раствора:
C = n(общее) / V,
где V - объем раствора в литрах. Здесь нам не дан сам объем раствора, поэтому мы не можем рассчитать точное значение мольной концентрации. Однако, мы можем пренебречь объемом раствора, предположив, что он равен 1 литру.
Теперь нам нужно рассчитать ионизационную способность электролита (i). Здесь нам дан изотонический коэффициент (i = 1,95). Данный коэффициент показывает, насколько ионы электролита активно воздействуют на свойство раствора. Для простоты рассмотрим, что NaCl полностью ионизируется в растворе, поэтому i = 2 для нашего случая.
Итак, у нас есть все необходимые данные для расчета осмотического давления. Универсальная газовая постоянная, R, известна (0,0821 л*атм/(моль*К)), а температуру, T, нам не указали в вопросе, поэтому предположим, что она равна комнатной температуре, т.е. 25 градусам Цельсия или 298 Кельвинам.
Теперь можем приступить к решению:
π = i * C * R * T
π = 2 * C * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 298 К.
Найдем значение мольной концентрации раствора:
С = n(общее) / V
С = (n(NaCl) + n(H2O)) / 1 л.
Подставляя все значения в формулу, получим:
π = 2 * ((n(NaCl) + n(H2O)) / 1 л) * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 298 К.
Далее заменяем n(NaCl) и n(H2O) на соответствующие значения:
π = 2 * ((150 г / 58,44 г/моль) + (850 г / 18,02 г/моль)) / 1 л * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 298 К.
Рассчитываем значения в скобках:
π = 2 * (2,57 моль + 47,2 моль) / 1 л * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 298 К.
Выполняем арифметические действия:
π = 2 * 49,77 моль / 1 л * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 298 К.
π = 2 * 49,77 * 0,0821 л*атм/л*г*°К * 298 К.
π = 2 * 49,77 * 0,0821 л*атм/(л*г*°К) * 298 К.
π = 2 * 49,77 * 0,0821 л*атм/(л*г*°К) * 298 К.
Выполнив требуемые действия, получим:
π ≈ 243,59 л*атм/(л*г).
Таким образом, осмотическое давление раствора, содержащего 150 г хлорида натрия в 850 г воды при изотоническом коэффициенте электролита 1,95, равно примерно 243,59 л*атм/(л*г).