Меню

Примеры решения задачи на осмотическое давление

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:

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.

Читайте также:  Датчик давления масла ниссан армада 3 провода

Количество воды и карбамида соответственно равны:

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

Источник

Расчеты, связанные с осмотическим давлением

Осмотическое давление в растворах, содержащих несколько растворимых веществ

Задача 118.
В колбе налито 105 мл раствора, в котором содержится 0,37 г сахарозы и 0,27 г NaCl. В раствор добавили 0,23 г CaCl2. Температура в лаборатории 24 градуса по Цельсию. На сколько процентов изменилось осмотическое давление раствора по отношению к начальному?
Решение:
M(С12Н22О11) = 342,2965 г/моль;
М(NaCl) = 58,44 г/моль;
М(CaCl2) = 110,98 г/моль.

1. Рассчитаем осмотическое давление сахарозы

Осмотическое давление C12H22O11, как неэлектролита, рассчитывается по формуле:

где СМ – молярная концентрация, R – газовая постоянная [8,314 Дж/(моль . К)], T – температура. СМ можно выразить через массу растворённого вещества (m) и его мольную массу (М). Массу сахара, содержащегося в 1000 мл раствора, найдём из пропорции:

0,37 : 105 = х : (1000;
х = 0,37 . 1000)/105 = 3,524 г.

2. Рассчитаем осмотическое давление электролитов NaCl и CaCl2

Массу NaCl, содержащегося в 1000 мл раствора, найдём из пропорции:
0,27 : 105 = х : (1000; х = 0,27 . 1000)/105 = 2,57 г.

Массу CaCl2, содержащегося в 1000 мл раствора, найдём из пропорции:

0,23 : 105 = х : (1000; х = 0,23 . 1000)/105 = 2,19 г.

Осмотическое давление электролита, рассчитывается по формуле:

где i — изотонический коэффициент

Рассчитаем изотонический коэффициент электролитов из формулы:

где a — степень диссоциации электролита, k — число ионов, на которые распадается электролит.

i(NaCl) = 1 + 1(2 — 1) = 2;
i(CaCl2) = 1 +1(3 — 1) = 3.

Р(NaCl) = [i(NaCl) . m(NaCl)RT]/М(NaCl) = (2 . 2,57 . 8,314 . 297)/58,44 = 217,18 кПа;
Р(CaCl2) = [i(CaCl2) . m(CaCl2)RT]/М(CaCl2) = (3 . 2,1`9 . 8,314 . 297)/110,98 = 146,18 кПа.

3. Рассчитаем сумарное осмотическое давление начального раствора сазарозы и NaCl, получим:

4. Рассчитаем сумарное осмотическое давление конечного раствора сазарозы, NaCl и CaCl2, получим:

5. Рассчитаем на сколько процентов изменилось осмотическое давление раствора по отношению к начальному, получим:

Читайте также:  Что делать если понижена почечная давление

388,78 : 100 = 146,18 : у;
у = (146,18 . 100)/388,78 = 37,6%.

Ответ: осмотическое давление увеличилось на 37,6%.

Осмотическое давление в живой природе

Задача 119.
Осмотическое давление в корневых волокнах равно 7,3 атм. Концентрация почвенного раствора имеет 0,18 моль. Будет ли вода поступать в корни?
Решение:
1 мм рт ст = 133,322 Па или 0,133322 кПа;
Р(корневых волокон) = 7,3 атм;
1 атм = 101,325 кПа.

1. Рассчитаем осмотическое давление почвенного раствора, получим:

Р = СМRT,
где СМ – молярная концентрация, R – газовая постоянная [8,314 Дж/(моль . К)], T – температура, К.

Р(почвенного раствора) = 0,18 . 8,314 . (273 + 20) = 438,48 кПа или 4, 3 атм.

Так как Р(корневых волокон) > Р(почвенного раствора); 7,3 атм > 4, 3 атм, то вода будет стремиться в сторону большего давления, вода будет поступать в корни. Осмотическое давление почвенного раствора гипотонично по отношению к осмотическому давлению в корневых волокнах, поэтому происходит поступление воды из почвы в корневые волоски.

Задача 120.
В 1 мл воды растворили 80 мг белка. Осмотическое давление составило при 25 град. по Цельсию 12 мм рт ст. Каков молекулярный вес белка?
Решение:
1. Рассчитаем молекулярную массу белка

Молярность раствора рассчитаем из формулы: Р = СМRT.

СМ = 0,133322/(8,314 . 298) = 0,0000457 = 4,57 . 10 -5 моль.

2. Найдём, сколько милиграммов высокомолекулярного соединения содержится в 1 л раствора его из пропорции:

1 : 80 = 1000 : х;
х = 80000 мг = 80 г.

По условию задачи вытекает, что в 1 л раствора содержится 80 г вещества; это составляет 0,0000457 = 4,57 . 10 -5 моль.

3.Теперь вычислим молекулярную массу соединения по формуле:

где М(В) – молекулярная масса вещества, m(B) – масса растворённого вещества, СМ(B) — молярная концентрация.

М(В) = Mr(белок) = 80/0,0000457 = 1750547 г/моль.

Ответ: Мr(белок) = 1750547 г/моль.

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.

Читайте также:  Первая помощь при высоком давлении аритмия

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:

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

Adblock
detector