СЕМИНАР №3 РАСТВОРЫ 1. Рассчитайте изменение давления

СЕМИНАР №3 РАСТВОРЫ
1.
Рассчитайте изменение давления, необходимое для изменения температуры
плавления льда на 10С. При 00С энтальпия плавления льда равна 333.5 Дж/г, удельные
объѐмы жидкой воды и льда равны Vж=1,0002 и Vтв=1,0908 см3/г.
2.
Мольная теплота испарения воды равна 43,09 кДж/моль. Давление насыщенного
водяного пара при 400С равно 55,3 мм рт ст. Чему равно давление насыщенного пара при
температуре 500С?
3.
Давление пара диэтилового эфира при 250С равно 537 мм.рт. ст. Чему равно
давление пара над раствором 2 г. бензоальдегида в 100 г эфира при этой температуре
(бензоальдегид в этих условиях практически не испаряется)?
4.
Раствор, содержащий 0,87 моль/л тростникового сахара при 291 К изотоничен
раствору хлорида натрия с концентрацией 0,5 моль/л. Определить кажущуюся степень
диссоциации и изотонический коэффициент для раствора NaCl.
5.
68.4 г сахарозы растворено в 1000 г воды. Рассчитайте: а) давление пара, б)
осмотическое давление, в) температуру замерзания, г) температуру кипения и замерзания
раствора. Как изменятся эти величины, если растворить 0.2 моля NaCl? Давление пара
чистой воды при 20°C равно 2314.9 Па. Криоскопическая и эбулиоскопическая
постоянные воды равны 1.86 и 0.52 К⋅кг⋅моль–1 соответственно.
6.
Рассчитать растворимость висмута в кадмии при 150 и 200 o C. Энтальпия
плавления висмута при температуре плавления (273o C) равна 10.5 кДж. моль–1. Считать,
что образуется идеальный раствор и энтальпия плавления не зависит от температуры.
Решение. Растворимость твердого вещества в идеальном растворе при температуре T
описывается уравнением Шредера:
,
где X – мольная доля растворенного вещества в растворе, Tпл. – температура плавления и
энтальпия плавления растворенного вещества.
Воспользуемся формулой
.
o
, откуда X = 0.510
o
, откуда X = 0.700
При 150 C
При 200 C
Hпл. –
Растворимость увеличивается с температурой, что характерно для эндотермического процесса.
Задачи для самоконтроля (Д/з):
1.
Плотность 25%-ого водного раствора NaBr равна 1,223 г/см3. Выразить состав
раствора в мольных долях, в величинах моляльной и молярной концентрации.
2.
Температура кипения раствора, содержащего 6.4 г гормона адреналина в 360 г CCl4
на 0.49 К выше температуры кипения чистого CCl4. Какова молярная масса адреналина?
(Е=5.02 кг·К/моль).
3.
Рассчитайте осмотическое давление 0.05 М раствора Na2SO4 при 300К, если
кажущаяся степень диссоциации сульфата натрия α=0.8.
4.
Давление паров над жидким галлием при температуре 10290С равно 0,01 мм рт ст.,
а при 11540С – 0,1 мм рт ст. Чему равна молярная теплота испарения галлия?
5.
Определите на какую величину понизится давление насыщенного пара над 1 л
воды при 298 К, если в ней растворить 17 г Al2(SO4)3. Давление насыщенного пара воды
составляет 3167,2 Па. Кажущуюся степень диссоциации соли принять равной 0,5.
6.
Чему равна температура кипения 10%-ого раствора глюкозы С6Н12О6?
Эбуллиоскопическая константа Е=0,52 кг·К/моль.
7.
После растворения 0,9 г органического вещества в 10 г воды еѐ температура
замерзания стала равной -0,930С. Чему равна молярная масса вещества? Криоскопическая
константа К=1,86 кг·К/моль.
8.
Рассчитать растворимость антрацена в толуоле при 25o C, считая, что образуется
идеальный раствор. Энтальпия плавления антрацена при температуре плавления (217 o C)
равна 28.8 кДж. моль–1.
9.
Рассчитать температуру, при которой чистый кадмий находится в равновесии с
раствором Cd – Bi, мольная доля Cd в котором равна 0.846. Энтальпия плавления кадмия
при температуре плавления (321.1o C) равна 6.23 кДж. моль–1.