|
|
ОглавлениеХимическая термодинамика. Термохимия Осмотическое давление растворов Давление пара разбавленных растворов неэлектролитов. Первый закон Рауля Температура кипения и замерзания растворов Свойства растворов сильных электролитов Электрическая проводимость растворов электролитов Электродные потенциалы и электродвижущая сила (ЭДС) Поверхностные явления и адсорбция Коллоидные системы и их свойства. Коагуляция коллоидов Растворы высокомолекулярных соединений и их свойства Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгуТемпература кипения и замерзания растворовРаствор кипит при более высокой и замерзает при более низкой температуре, чем растворитель. Разность температур кипения раствора и растворителя называется повышением температуры кипения раствора, а разность температур замерзания растворителя и раствора – понижением температуры замерзания раствора. Понижение температуры замерзания или повышение температуры кипения растворов прямо пропорционально его моляльной концентрации. Для понижения температуры замерзания справедливо следующее соотношение: ΔТз = K·m, где ΔTз – понижение температуры замерзания; K – криоскопическая постоянная, которая показывает понижение температуры замерзания, вызываемое растворением 1 моль вещества в 1 кг этого растворителя; m – моляльная концентрация. ΔТк = Е · m, где ΔТк – повышение температуры кипения; Е – эбулиоскопическая постоянная, которая показывает, на сколько градусов повышается температура кипения при растворении 1 моль вещества в 1 кг растворителя; m – моляльная концентрация. Эти уравнения дают возможность вычислять молекулярную массу растворенного вещества по повышению температуры кипения (эбулиоскопический метод) или по понижению температуры замерзания его (криоскопический метод), а также производить другие вычисления. Решение типовых задач Пример 1. Определение температуры кипения и замерзания раствора неэлектролита. Определите температуру кипения и замерзания раствора, содержащего 1 г нитробензола С6Н5NO2 в 10 г бензола. Эбулиоскопическая и криоскопическая константы бензола соответственно равна +80,2 °С, а замерзания –5,4 °С. Решение: Эта задача решается на основе законов Рауля, из которых следует, что где Δtзам и Δtкип – соответственно понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения раствора; Кк – криоскопическая константа растворителя; Кэ – эбулиоскопическая константа растворителя; g – число граммов растворенного вещества; G – число граммов растворителя; Мr – молекулярная масса растворенного вещества. Молекулярная масса нитробензола С6Н5NO2 равна 123,11. Тогда повышение температуры кипения раствора нитробензола в бензоле равно: Температура кипения раствора составит tкип = 80,2 + 2,09 = 82,29 °С. Понижение температуры замерзания раствора нитробензола в бензоле равно: Температура замерзания раствора составит tзам = 5,4 – 4,14 = 1,26 °С. Пример 2. Вычисление молекулярной массы неэлектролита по повышению температуры кипения раствора. Определите молекулярную массу камфоры, если раствор, содержащий 0,552 г в 17 г эфира, кипит при температуре на 0,461° выше, чем чистый эфир. Эбулиоскопическая константа эфира равна 2,16°. Решение: Молекулярную массу камфоры определяем, пользуясь соотношением: Следовательно, молекулярная масса камфоры равна 155,14. Пример 3. Вычисление криоскопической константы растворителя. Вычислите криоскопическую константу воды, если 11,3%-ный водный раствор этилового спирта замерзает при температуре минус 5 °С. Решение: Молекулярная масса этилового спирта равна 46,07. Из соотношения, приведенного в примере 1, получаем: Криоскопическая константа воды КК = 1,81°. Задачи и упражнения 1. Раствор, состоящий из 0,38 г сахара на 20 г воды, замерзает на 0,1035 °С ниже, чем чистая вода. Вычислите криоскопическую постоянную воды. 2. Вычислите массовую долю водного раствора глицерина (С3H8O3), если он замерзает при температуре –0,52 °С. 3. Рассчитайте, при какой температуре будет замерзать 20%-ный водный раствор этилового спирта С2Н5ОН. 4. Раствор, содержащий 1,7 г хлористого цинка ZnCl2 в 250 г воды, замерзает при температуре –0,23 °С. Определите кажущуюся степень диссоциации в этом растворе. Внимание! Авторские права на книгу "Физическая и коллоидная химия. Задачи и упражнения. Учебное пособие" (Под ред. Белопухова С.Л.) охраняются законодательством! |
||||||||||||||||||||||
