Меню

Давление насыщенного пара над раствором задачи

Вычисление понижения давления газа при указанной температуре

Задача 475
При 315 К давление насыщенного пара над водой равно 8,2 кПа (61,5 мм рт. ст.). На сколько понизится давление пара при указанной температуре, если в 540 г воды растворить 36 г глюкозы С 6 Н 12 О 6 ?
Решение:
M( С 6 Н 12 О 6) = 180,г/моль, М(Н2О) – 18,г/моль.
Для расчета по формуле P1 = N1P нужно вычислить мольную долю растворителя N1. Мольная масса воды равна 18,г/моль, мольная масса глюкозы — 180 г/моль. Количество воды и сахарозы соответственно равны:

Находим мольную долю воды:

Р1= 0,993 . 8,2 = 8,14 кПа.

Понижение давления пара находим по формуле:

Р = Р — Р1 = 8,2 – 8,14 = 0,06кПа

Ответ: 0,06кПа.

Задача 476.
При 293 К давление насыщенного пара над водой равно 2,34 кПа (17,53 мм рт. ст.). Сколько граммов глицерина С3Н5(ОН)3 надо растворить в 180 г воды, чтобы понизить давление пара на 133,3 Па (1 мм рт. ст.)?
Решение:
M[С3Н5(ОН)3] = 92г/моль, М(Н2О) = 18,г/моль.
Из формулы: Р = Р — Р1 находим давление пара над раствором Р1, получим:

Р1 — РР = 2,34 – 0,1333 = 2,2067кПа.

Из формулы P1 = N1P находим мольную долю растворителя N1, получим:

Из уравнения
где n1 – число молей растворителя, n2 – число молей растворенного вещества получим выражение для расчета числа молей растворённого вещества глицерина, получим:

Количество воды равно: n1 = 18/18 = 10 моль;
Находим количество глицерина:
Находим массу глицерина из формулы n2 = m/M, где m – масса вещества; М – мольная масса вещества.
Тогда m = n2M =0,604 . 92 = 55,6г.

Ответ: 55,6г.

Задача 477.
На сколько градусов повысится температура кипения воды, если в 100 г воды растворить 9 г глюкозы С6Н12О6?Решение:
М( С 6 Н 12 О 6) = 180г/моль. Для расчетов используем уравнение:

Читайте также:  Давление в тормозных цилиндрах тепловоза

где СМ — моляльная концентрация, рассчитаем по уравнению:

где m1 — масса растворённого вещества; m2 — масса растворителя; М – молярная масса растворённого вещества; Е – эбуллиоскопическая константа (для воды Е = 0,52); tкип. — повышение температуры кипения.
Находим повышение температуры кипения растворов глюкозы:

Ответ: на 0,26 град.

Задача 478.
При какой приблизительно температуре будет кипеть 50%-ный (по массе) раствор сахарозы C12H22О11?
Решение:
M( С12 Н22О11 ) = 342г/моль.
При пересчете на 1000 г Н2О содержание сахарозы в растворе равно 500 г. Поскольку мольная масса сахарозы составляет 342 г/моль, то моляльность раствора рассчитаем по уравнению:

где m1 — масса растворённого вещества; m2 — масса растворителя; М – молярная масса растворённого вещества; Е – эбуллиоскопическая константа (для воды Е = 0,52); tкип. — повышение температуры кипения.
Находим повышение температуры кипения растворов сахарозы:

СМ = (500 . 1000)/(1000 . 342) = 1,46 моля на 1000 г Н2О.

По формуле t кип. = Еm находим: t кип. = 0,52 . 1,46 = 0,76 град. Следовательно, водный раствор сахарозы будет кипеть при 100,76°С, т.е. приблизительно при 101°С.

Источник

Вычисление молярности раствора и осмотического давления раствора

Задача 471.
Сколько молей неэлектролита должен содержать 1 л раствора, чтобы его осмотическое давление при 25 0 С было равно 2,47 кПа?
Решение:
Молярность раствора рассчитаем из формулы: Р = С М RT, где СМ – молярная концентрация, R – газовая постоянная [8,314 Дж/(моль . К)], T – температура.

Молярность раствора – количество молей растворённого вещества в 1 л раствора, т.е. в 0,001М растворе содержится 0,001 молей вещества.

Ответ: 0,001М.

Задача 472.
В 1 мл раствора содержится 1018 молекул растворенного неэлектролита. Вычислить осмотическое давление раствора при 298 К.
Решение:
По условию задачи в 1мл раствора содержится 1018 молекул растворённого вещества, значит, в 1 л его содержится 1021 молекул. Таким образом, Молярную концентрацию раствора рассчитаем по формуле:

Читайте также:  Клапан регулирование давление наддува как работает

где
n — количество растворённого вещества, N – количество молекул вещества в 1 л раствора, NA – число Авогадро.
Осмотическое давление находим по уравнению: Р = СМRT, где СМ – молярная концентрация, R – газовая постоянная [8,314 Дж/(моль . К)], T – температура.

Ответ: 4,1 кПа.

Задача 473.
Найти при 65°С давление пара над раствором, содержащим 13,68 г сахарозы C12H22О11 в 90 г Н2О, если давление насыщенного пара над водой при той же температуре равно 25,0 кПа (187,5 мм. рт. ст.).
Решение:
Для расчета по формуле P1 = N1P нужно вычислить мольную долю растворителя N1. Мольная масса воды равна 18,02 г/моль, мольная масса сахарозы — 342 г/моль. Количество воды и сахарозы соответственно равны:

Находим мольную долю воды:

Р1= 0,992 . 25,0 = 24,8 кПа (186,0 мм.рт.ст.)

Ответ: 24,8 кПа (186,0 мм.рт.ст.).

Задача 474.
Чему равно давление насыщенного пара над 10% раствором карбамида CO(NH2)2 при 100°С?
Решение:
M[CO(NH2)2] = 60,02 г/моль, М(Н2О) – 18,02 г/моль. Для расчётов используем уравнение Р1 = Р – [Pn2/n1 + n2]. P– давление пара растворителя (для воды при 100 0 С составляет 101,3 кПа), Р1 – давление пара раствора, n1 – число молей растворителя, n2 – число молей растворенного вещества.

Количество воды и карбамида соответственно равны:

Р1 = 101,3 – [101,3 . 0,167/4,994 + 0,167] = 98 кПа.

Источник

Тема: ОБЩИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ

1. Давление насыщенного пара растворителя над раствором нелетучего вещества p1 и давление насыщенного пара чистого растворителя связаны соотношением:

,

где x1 – мольная доля растворителя, ; n1, n2 – число моль растворителя и растворенного вещества в растворе соответственно.

Пример 1. Наибольшее давление водяного пара будет наблюдаться над раствором, в 1 л которого растворено ____ граммов глюкозы. Варианты ответов: 1) 30; 2) 10; 3) 20; 4) 60.

Читайте также:  Температура размягчения полиэтилена низкого давления

Давление насыщенного пара растворителя над раствором нелетучего вещества р1 пропорционально мольной доле растворителя. Следовательно, чем меньше в растворе содержится растворенного вещества, тем больше доля растворителя и выше давление насыщенного пара.

Пример 2. При 20 °С давление насыщенного пара бензола равно 100 кПа. Давление насыщенного пара над раствором бензола (М = 78 г/моль), в 83 г которого содержится 12,8 г нафталина (М = 128 г/моль), составляет ____ кПа.

Нафталин – нелетучее вещество, поэтому паровая фаза над раствором будет представлена только бензолом. Мольная доля бензола

;

давление пара бензола над раствором .

Относительное понижение давления пара над раствором нелетучего вещества равно мольной доле растворенного вещества x2 (закон Рауля):

,

где p1, – давление насыщенного пара растворителя над раствором и чистого растворителя при температуре раствора; x2 – мольная доля растворенного вещества, или x2 = 1 – x1.

2. Повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем.

Жидкость кипит, когда давление насыщенного пара над ней равно внешнему давлению.

Источник

Adblock
detector