Меню

Давление водяного пара над раствором 65 градусов

ДАВЛЕНИЕ НАСЫЩЕННОГО ПАРА РАСТВОРОВ. ТОНОМЕТРИЧЕСКИЙ ЗАКОН РАУЛЯ

Примеры решения задач

Пример 1.

а) Вычислите давление пара над раствором, содержащим 34,23 г сахара C12H22O11 в 45,05 г воды при 65 ºС, если давление паров воды при этой температуре равно 2,5·10 4 Па.

Решение:

Давление пара над раствором нелетучего вещества в растворителе всегда ниже давления пара над чистым растворителем при той же температуре. Относительное понижение давления пара растворителя над раствором согласно закону Рауля выражается соотношением

где p – давление пара над чистым растворителем;

p – давление пара растворителя над раствором;

n – количество растворенного вещества, моль;

N – количество растворителя, моль.

Количество растворенного вещества и растворителя: n=34,23/342,30=0,1 моль; N = 45,05/18,02= 2,5моль.

Давление пара над раствором:

Пример 2. Рассчитайте молекулярную массу неэлектролита, если 28,5 г этого вещества, растворенного в 785 г воды, вызывают понижение давления пара воды над раствором на 52,37 Па при 40 °С. Давление водяного пара при этой температуре равно 7375,9 Па.

Решение:

Относительное понижение давления пара растворителя над раствором равно

Находим:

здесь mx – масса нэлектролита, молярная масса которого Mx г/моль.

0,309Mx + 0,202=28,5;

Молекулярная масса неэлектролита равна

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

5.1. Давление пара эфира при 30°С равно 8, 64∙10 4 Па. Сколько молей неэлектролита надо растворить в 50 молях эфира, чтобы понизить давление пара при данной температуре на 2666 Па? Ответ: 1,6 моля.

5.2. Понижение давления пара над раствором, содержащим 0,4 моля анилина в 3,04кг сероуглерода, при некоторой температуре, равно 1003,7 Па. Давление пара сероуглерода при той же температуре 1,0133∙10 5 Па. Вычислите молекулярную массу сероуглерода. Ответ: 76,0.

5.3. При некоторой температуре давление пара над раствором, содержащим 62 г фенола С6H5ОН в 60 молях эфира, равно 0,507∙10 5 Па. Найдите давление пара эфира при этой температуре. Ответ: 0,513∙10 5 Па.

5.4. Давление пара воды при 50 °С равно 12334 Па. Вычислите давление пара раствора, содержащего 50 г этиленгликоля С2Н4(ОН)2 в 900 г воды.

5.5. Определите давление пара над раствором, содержащим 1,212∙10 23 молекул неэлектролита в 100 г воды при 100 °С. Давление пара воды при 100°С равно 1,0133∙10 5 Па. Ответ: 0,98∙10 5 Па.

5.6. Давление водяного пара при 65°С равно 25003 Па. Определите давление пара над раствором, содержащим 34,2 г сахара С12H22O11 в 90 г воды при этой температуре. Ответ: 24512 Па.

5.7. Вычислите молекулярную массу глюкозы, если давление водяного пара над раствором 27 г глюкозы в 108 г воды при 100°С равно 98775,3 Па. Ответ: 180.

5.8. Давление пара воды при 100°С равно 1,0133∙10 5 Па. Вычислите давление водяного пара над 10%-ным раствором мочевины СО(NН2)2 при этой температуре. Ответ: 0,98∙10 5 Па.

5..9. Давление пара над раствором 10,5 г неэлектролита в 200 г ацетона (СН3)2CO равно 21854,4 Па. Давление пара ацетона при этой температуре равно 23939,35 Па. Найдите молекулярную массу неэлектролита. Ответ: 32,0.

5.10. Рассчитайте молекулярную массу неэлектролита, если при 20°С давление водяного пара над 63%-ным водным раствором этого неэлектролита равно 1399,40 Па. Давление паров воды при этой температуре равно 2335,42 Па. Ответ: 46, 0.

5.11. Давление пара воды при 25°С составляет 3167 Па. Вычислить для этой температуры давление пара раствора, в 450 г которого содержится 90 г глюкозы С6Н126. Ответ: 3090 Па.

5.12. Давление пара воды при 20°С составляет 2338 Па. Сколько граммов сахара C12H22O11следует растворить в 720 г воды для получения раствора, давление пара которого на 18,7 Па меньше давления пара воды? Вычислить процентное содержание сахара в растворе. Oтвет: 109 г; 13,5%.

Читайте также:  Регулятор давления пара после себя настройка

5.13. При 0°С давление пара эфира (C2H5)2O составляет 2465 Па. Найдите для той же температуры: а) давление пара 5%-ного раствора анилина С6Н5NH2 в эфире; б) давление пара 10%-ного раствора бензойной кислоты С6Н5СООН в эфире.

Ответ:а) 23,65 кПа; б) 23,09 Па.

5.14. При 32°С давление пара водного раствора некоторого неэлектролита составляет 4721 Па, а давление пара воды при той же температуре 4753 Па. Вычислить осмотическое давление при той же температуре, приняв плотность раствора равной единице. Ответ: 622 кПа.

5.15. Осмотическое давление водного раствора глицерина С3Н83 составляет при 0°С 567,3 кПа. Приняв плотность раствора равной единице, вычислить давление пара раствора при 0 °С, если давление пара воды при той же температуре составляет 610,5 Па. Ответ: 608 Па.

5.16. Чему равно давление пара раствора, содержащего 46 г глицерина С3Н83 в 900 г воды при 40°С, если давление пара воды при той же температуре 55,32 мм рт. ст. Ответ: 55,1 мм рт.ст.

5.17. Давление пара раствора 27 г неэлектролита в 108 г воды при 75°С равно 270,1 мм рт.ст. Вычислить молекулярную массу неэлектролита, если давление пара воды при 75 °С равно 289,1 мм рт.ст. Ответ: 68,5.

5.18. Давление пара раствора 8,89 г неэлектролита в 100 г воды при 0°С равно 4,54 мм рт.ст. Вычислить молекулярную массу неэлектролита, если давление пара воды при 0°С равно 4,58 мм рт.ст. Ответ: 183,2.

5.19 Давление пара водного раствора глюкозы С6Н12О6 при 75°С равно 250 мм рт.ст. Вычислить процентную концентрацию раствора, если давление пара воды при 75 °С равно 289,1 мм рт.ст. Ответ: 58,3%.

5.20. Давление пара чистого ацетона (СН3)2СO при 20°С равно 179,6 мм рт.ст. Вычислить давление пара раствора 2,5 г камфоры С10Н16О в 100 г ацетона при той же температуре. Ответ: 177,9 мм рт.ст.

5.21 Давление пара раствора глицерина С3Н.8О3 в воде при 40°С равно 50 мм рт.ст. Сколько приблизительно молекул воды приходится на одну молекулу глицерина в указанном растворе? Давление пара воды при 40°С равно 55,32 мм рт.ст. Ответ:

5.22. Давление пара эфира (С2Н5)2 O при 30°С равно 647,9 мм рт.ст.; давление пара раствора 3,1 г анилина в 370 г эфира при той же температуре равно 643,58 мм рт.ст. Вычислить молекулярную массу анилина. Ответ: 93.

5.23. Давление пара воды при 40°С равно 55,32 мм рт.ст. Вычислить понижение давления пара при растворении 0,2 моль вещества в 540 г воды. Ответ: 334 мм рт.ст

5.24. Давление пара эфира при 30°С равно 648 мм рт.ст. Сколько молей вещества надо растворить в 40 моль эфира, чтобы понизить давление пара при данной температуре на 10 мм рт.ст.? Ответ: 0,627 моль.

5.25. Давление пара воды при 75°С равно 289,1 мм рт. ст. В скольких молях воды нужно растворить 0,4 моль вещества, чтобы при данной температуре понизить давление пара на 9 мм рт.ст.? Ответ: 12,45 моль.

5.26. Давление пара воды при 55°С равно 633,9 мм рт.ст. Вычислить давление пара раствора, содержащего 29 г фенола С6Н5ОH в 900 г воды. Ответ: 630,7 мм рт.ст.

5.27. Давление пара воды при 100°С равно 760 мм рт.ст. Вычислить давление пара над 4%-ным раствором мочевины СО(NН2)2 при этой температуре. Ответ: 750,6 мм рт.ст

5.28. При некоторой температуре давление пара над раствором, содержащим 31 г анилина С6H5NH2 в 30 моль эфира, равно 540,8 мм рт.ст. Вычислить давление пара эфира при этой температуре. Ответ: 546,8 мм рт.ст.

Читайте также:  Датчики давления в шинах для шевроле круз

5.29. Над раствором, содержащим 5,59 маннозы в 180 г воды, давление пара при 80°С равно 354 мм рт.ст., а давление пара воды при этой температуре 355,1 мм рт.ст. Вычислить молекулярную массу маннозы. Ответ: 180.

5.30. При некоторой температуре давление пара над раствором, содержащим 2,44 г бензойной кислоты в 370,0 г эфира С4Н10О, равно 917,5 мм рт.ст. Давление пара эфира при этой температуре 921,2 мм рт.ст. Вычислить молекулярную массу бензойной кислоты. Ответ: 122.

Дата добавления: 2018-11-24 ; просмотров: 1497 ;

Источник

В зависимости от ионной силы раствора

Пример 5. Имеется водный раствор, содержащий 0,02 н. AlCl3 и 0,03 н. CaCl2. Какова активность ионов этого раствора?

Решение. По условию задачи концентрации ионов в растворе н.; н.; н.

Из табл. 6 находим соответствующий коэффициент активности ионов: – однозарядный ион; – двухзарядный ион; – трехзарядный ион. Окончательно получаем значения активности:

н.;

н.;

н.

7.6. Законы Рауля, Вант-Гоффа, изотонический коэффициент (i)

Находящиеся в растворе электролитов частицы – ионы и непродиссоциировавшие молекулы оказывают одинаковое влияние на физические свойства растворов электролитов. Физико-химические свойства растворов электролитов (давление пара, осмотическое давление, изменение температуры кипения, кристаллизации растворов) подчиняются тем же законам, что и растворов неэлектролитов, но с введением изотонического коэффициента i.

Изотонический коэффициент i – это отношение суммы числа ионов и непродиссоциировавших молекул электролита к начальному числу молекул электролита.

Если в растворе находится N молекул электролита, степень диссоциации которого равна a, а каждая молекула распадается на n ионов, то всего частиц в растворе будет [1 + (n — 1) × a] × N, откуда

Из уравнения (7.10) можно определить степень диссоциации электролитов:

(7.11)

Законы, описывающие общие физические свойства растворов неэлектролитов и электролитов, приведены в табл. 7

Законы для неэлектролитов и электролитов

Обозначения: DP – понижение давления пара растворителя над раствором; P1 0 – парциальное давление пара растворителя над раствором; N2 – мольная доля растворенного вещества; P 0 – давление пара над чистым растворителем; P1 – давление пара растворителя над раствором; n1 – число молей растворителя; n2 – число молей растворенного вещества; DTзамерз – понижение температуры замерзания (кристаллизации); Kкр – криоскопическая константа растворителя, Сm – моляльная концентрация растворенного вещества; DTкип – повышение температуры кипения; Кэ – эбулиоскопическая константа растворителя; R – универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль×К); T – температура; СМ – молярная концентрация раствора (табл. 8).

Пример 6. Давление пара растворителя над раствором, содержащим 5 г NaOH в 180 г воды, при 100 °С составляет 99000 Па. Вычислить кажущуюся степень диссоциации едкого натра.

Решение. Используя формулу (7.12), определим изотонический коэффициент

При 100 °С для воды P 0 = 101325 Па; число молей воды ; число молей NaOH ; P1 = 99000 Па, тогда

Для определения a используем формулу (7.11):

кажущаяся степень диссоциации едкого натра a = 84 %.

Источник

Давление пара разбавленных растворов неэлектролитов.

Первый закон Раул я

Пример 1. Вычисление давления пара растворителя над раствором.

Вычислите давление пара над раствором, содержащим 34,23 г сахара C12H22O11, в 45,05 г воды при 65ºС, если давление паров воды при этой температуре равно 2,5×10 4 Па.

Решение:

Давление пара над раствором нелетучего вещества в растворителе всегда ниже давления пара над чистым растворителем при той же температуре. Относительное понижение давления пара растворителя над раствором согласно закону Рауля выражается соотношением

= ,

где po – давление пара над чистым растворителем; p – давление пара растворителя над раствором; n – количество растворённого вещества, моль;

N – количество растворителя, моль.

Количество растворённого вещества и растворителя:

n = 34,23/342,30 = 0,1 моль; N = 45,05/18,02 = 2,5 моль.

p = popo = 2,5×10 4 – 2,5×10 4 = 2,5×10 4 – 2,5×10 4 ×0,0385 =

= 2,5×10 4 – 0,096×10 4 = 2,4×10 4 Па.

Пример 2. Вычисление молекулярной массы неэлектролита по относительному понижению давления пара растворителя над раствором.

Читайте также:  Расстояние частота уровень дб уровень звукового давления

Рассчитайте молекулярную массу неэлектролита, если 28,5 г этого вещества, растворённого в 785 г воды, вызывают понижение давления пара воды над раствором на 52,37 Па при 40ºС. Давление водяного пара при этой температуре равно 7375,9 Па.

Решение:

Относительное понижение давления пара растворителя над раствором равно

= .

= ; 0,309Mx + 0,202 = 28,5;

Молекулярная масса неэлектролита равна

Задачи для самостоятельного решения

127. Какую массу сахара C12H22O11 следует растворить в 800 г воды, чтобы получения раствора, давление пара которого на 33,3 Па меньше давления пара воды? Давление пара воды при 30ºС составляет 4245,2 Па. Вычислите массовую долю (%) сахара в растворе. Ответ: 13,0%

128. Какое количество неэлектролита надо растворить в 50 моль эфира, чтобы понизить давление пара при данной температуре на 2666 Па? Давление пара эфира при 30ºС равно 8,64×10 4 Па. Ответ: 1,6 моль

129. Вычислите молекулярную массу сероуглерода, если понижение давления пара над раствором, содержащим 0,4 моль анилина в 3,04 кг сероуглерода, при некоторой температуре равно 1003,7 Па. Давление пара сероуглерода при той же температуре 1,0133×10 5 Па. Ответ: 76,0

130. При некоторой температуре давление пара над раствором, содержащим 62г фенола C6H5OH в 60 моль эфира, равно 0,507×10 5 Па. Найдите давление пара эфира этой некоторой температуре Ответ: 0,51×10 5 Па

131. Вычислите давление пара раствора, содержащего 50 г этиленгликоля C2H4(OH)2 в 900 г воды. Давление пара воды при 50ºС равно 12334 Па.

132. Давление пара воды при 100ºС равно 1,0133×10 5 Па. Определите давление пара растворителя над раствором, содержащим 1,212×10 23 молекул неэлектролита в 100 г воды при 100ºС. Ответ: 0,98×10 5 Па

133. Рассчитайте молекулярную массу эфира, если давление пара раствора, содержащего 155 г анилина C6H5NH2 в 201 г эфира, при некоторой температуре равно 42900 Па. Давление пара эфира при этой температуре равно 86380 Па.

134. Какое количество воды приходится на 1 моль растворённого вещества в растворе, если давление пара водного раствора неэлектролита при 80ºС равно 33310 Па? Давление пара при этой температуре равно 47375 Па.

135. Определите давление водяного пара над раствором, содержащим 34,2 г сахара C12H22O11 в 90 г воды при этой температуре. Давление водяного пара при 65ºС равно 25003 Па. Ответ: 2,45×10 4 Па

136. Давление водяного пара над раствором 27 г глюкозы в 108 г воды при 100ºС равно 98775,3 Па. Вычислите молекулярную массу глюкозы.

137. Рассчитайте, каково соотношение между числом молей растворённого вещества и растворителя в растворе и определите массовую долю (%) глюкозы в водном растворе, если величина понижения давления пара составляет 5% от давления пара чистого растворителя? Ответ: 34,5% ; 19:1

138. В каком объёме воды следует растворить 16 г метилового спирта для получения раствора, давление пара которого составляет 1200 Па при 10ºС? Давление пара воды при той же температуре составляет 1227,8 Па. Вычислите массовую долю (%). Ответ: 389,0 г; 4,0%

139. Вычислите давление водяного пара, если массовая доля мочевины в растворе 10%. Давление пара воды при 100ºС равно 1,0133×10 5 Па.

140. Найдите молекулярную массу неэлектролита, если давление пара над раствором 10,5 г неэлектролита в 200 г ацетона равно 21854,40 Па. Давление пара ацетона (CH3)2CO при этой температуре равно 23939,35 Па. Ответ: 32,0

141. Рассчитайте молекулярную массу неэлектролита, если при 20ºС давление водяного пара над раствором равно 1399,40 Па. Массовая доля неэлектролита в водном растворе 63%. Давление паров воды при данной температуре равно 2335,42 Па. Ответ: 46,0

Последнее изменение этой страницы: 2019-05-20; Нарушение авторского права страницы

Источник

Adblock
detector