Presiunea osmotică, presiunea vaporilor, schimbarea punctului de congelare și a punctului de fierbere sunt reglementate de legile Van't Hoff și Raoul.
Presiunea osmotică a soluției electrolitice este determinată în conformitate cu legea Van't Hoff:
unde n este cantitatea de substanță dizolvată, mol; V este volumul soluției, m 3; R este constanta de gaz, egală cu 8,31 J / (mol-K); T este temperatura, K. Înlocuind n cu expresia m / M, unde m este masa solutului, g; M este masa molară, g / mol, obținem
sau, pe baza determinării concentrației moleculare, obținem:
Coborârea punctului de îngheț și creșterea punctului de fierbere al soluțiilor în comparație cu punctul de îngheț și punctul de fierbere al solventului pur se determină în conformitate cu a doua lege a lui Raoul:
unde Dt. și Dtkip. - În consecință, se constată scăderea punctului de congelare și creșterea punctului de fierbere al soluției
Кк și Кэ - în consecință, constantele crioscopice și эбулиоскопическая ale solventului; Cm - concentrația molară a soluției (mol / kg) poate fi găsită prin formula
unde m1 este masa solutului, g; M este masa molară, g / mol; m2 este masa solventului, g.
Congelarea soluțiilor (soluția cristalizează solventul) la o temperatură mai mică decât solventul pur. În cazul în care se prepară o soluție de 1000 g de solvent și 1 mol de nonelectrolyte, valoarea numerică a soluției este în scădere a punctului de congelare se numește scăderea temperaturii de cristalizare a solventului (sau constanta cryoscopic) KK molar. Constanta crioscopică a apei este de 1,86 ° C. acest lucru înseamnă că soluțiile care conțin 1 mol de orice electrolit în 1000 g de apă încep să înghețe la o temperatură de 1,86 ° C
Soluțiile se fierb la o temperatură mai mare decât solvenții puri. În cazul în care se prepară o soluție de 1000 g de solvent și 1 mol de nonelectrolyte, valoarea numerică creșterea temperaturii de fierbere a unei astfel de soluții se numește molara creșterea temperaturii solventului fierbere (sau constanta ebulioskopicheskoy) Ke. Constanta ebullioscopică a apei este de 0,52 K; acest lucru înseamnă că soluțiile care conțin 1 mol de orice nonlectroliță la 1000 g de apă se fierbe la 100,52 ° C
Stabilindu empiric de fierbere creșterea temperaturii sau descreșterea temperaturii de cristalizare a soluțiilor, concentrația de care suntem conștienți, se poate calcula masa molară a substanței sau a substanțelor cu greutate moleculară (greutatea moleculară este exprimată în același număr ca și masa molară, dar are dimensiune uam).
Datele privind constantele crioscopice și ebullioscopice sunt date în Tabelul. 5 aplicații.
Exemple de formulare a condițiilor pentru probleme și soluțiile lor
Se calculează presiunea osmotică a soluției care conține 63 g de glucoză C6H12O6 în 1,4 I la 0 ° C.
Masa molară a glucozei este de 160 g / mol, prin urmare, 1,4 l din soluție conține cantitatea de glucoză
Presiunea osmotică a acestei soluții de glucoză este
J = Pa # 8729; m 3; 1 L = 10-3 m 3.
Se calculează masa molară a neelectrolitei, dacă în 5 litri de soluție conține 2,5 g de substanță dizolvată. Presiunea osmotică a acestei soluții la 20 ° C este de 0,23 x 105 Pa.
Masa molară a nonlectrolitei se găsește din formula
Se determină punctul de fierbere și punctul de congelare a unei soluții care conține 1 g nitrobenzen C6H5NH2 în 10 g benzen.
Din tabel. 5 din Anexă, constatăm constantele ebullioscopice și crioscopice ale benzenului, respectiv, egale cu 2,57 și 5,1 ° C; Punctul de fierbere al benzenului pur este de 80,2 ° C, iar punctul de îngheț este de 5,4 ° C. Masa molară a nitrobenzenului = 123,1 g / mol.
Prin a doua lege a lui Raoul rezultă:
Dtkip = K × × m1 × 1000 / M × m2 = 2,57 × 1 × 1000 / 123,1 × 10 = 2,09 ° С.
Creșterea punctului de fierbere al soluției este de 2,09 ° C, prin urmare punctul de fierbere al soluției este de 80,2 ± 2,09 = 82,29 ° C.
Scăderea înghețării unei soluții de nitrobenzen în benzen:
Dtam = K × × m1 × 1000 / m × m2 = 5,1 × 1 × 1000 / 123,1 × 10 = 4,14 ° С.
Punctul de îngheț al soluției este Dtam = 5,4 ° - 4,14 ° = 1,26 ° C.
O soluție apoasă de alcool cu o fracție de masă de 15% se blochează la -10,26 ° C Calculați masa molară de alcool.
Din tabel. 5 app. găsim o constantă de apă crioscopică de 1,86 ° C și un punct de îngheț de 0 ° C. Scăderea punctului de îngheț al soluției Dtam p-ra = t deputat. substituție apă - t p = pa = 0 - (-10,26) = 10,26 ° C Din starea problemei rezultă că 15 g de alcool reprezintă 85 g apă și masa molară a alcoolului este determinată utilizând
M = m1 x Kq x 1000 / # 8710; Tamb. × m2 = 1,86 × 1000 × 15 / 10,26 × 85 = 32,0 g / mol.
O soluție conținând 2,3 g de glicerină în 100 g de acetonă se fierbe la 56,73 ° C Se calculează masa molară de glicerol dacă punctul de fierbere al acetonului pur este de 56,3 ° C
Creșterea punctului de fierbere al soluției Dtk = 56,73-56,3 = 0,43 ° C. Masa molară a glicerinei se găsește din relația:
M = m1 × K2 × 1000 / Dt2 = 1,72 × 1000 × 2,3 / 0,43 × 100 = 92,0 g / mol
(acetonă ebullioscopică constantă 1,72 ° C).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: