Примеры составления условий задач и их решения

Задача 669. Вычислите осмотическое давление раствора, содержащего

в 1,4 л 63 г глюкозы C₆H₁₂O₆ при 0 °С.

Решение:

Молярная масса глюкозы составляет 160 г/моль, следовательно, в 1,4 л раствора содержится количество вещества глюкозы

.

Осмотическое давление этого раствора глюкозы равно

.

Дж = Па ∙ м³; 1л = 10 ^–3 м³.

Задача 683. Рассчитать молярную массу неэлектролита, если в 5 л раствора содержится 2,5 г растворенного вещества. Осмотическое давление этого раствора при 20 °С равно 0,2310⁵ Па.

Решение:

Молярную массу неэлектролита находим по формуле

.

Задача 691. Определите температуру кипения и замерзания раствора, содержа­щего 1 г нитробензола C₆H₅NH₂ в 10 г бензола.

Решение:

Из табл. 7 приложения находим эбулиоскопическую и криоскопическую константы бензола, соответственно равные 2,57 и 5,1 °С; температуру кипения чистого бензола 80,2 °С и температуру его замерзания 5,4 °С. Молярная масса нитробензола = 123,1 г/моль.

По 2-му закону Рауля следует:

t_кип= K_эm₁1000/Mm₂=2,5711000/123,110=2,09 °С.

Повышение температуры кипения раствора равно 2,09 °С, следовательно, температура кипения раствора равна 80,2 + 2,09 = 82,29 °С.

Понижение замерзания раствора нитробензола в бензоле:

t_зам = K_эm₁1000/Mm₂= 5,111000/123,110=4,14 °С.

Температура замерзания раствора t_зам= 5,4° - 4,14° = 1,26 °С.

Задача 703.

Водный раствор спирта с массовой долей 15 % замерзает при

-10,26 °С. Вычислить молярную массу спирта.

Решение:

Из табл. 7 прил. находим криоскопическую константу воды 1,86 °С и температуру замерзания ее 0 °С. Понижение температуры замерзания раствора t_{эам р-ра} = t _{зам. воды} - t _зам._р__ра= 0 - (-10,26) = 10,26°С. Из условия задачи следует, что на 15 г спирта приходится 85 г воды, и молярную массу спирта определяем, пользуясь соотношением

М = К_к m₁1000/∆T_зам.m₂ = 1,86151000/10,2685= 32,0 г/моль.

Задача 723

Раствор, содержащий 2,3 г глицерина в 100 г ацетона, кипит при 56,73 °С. Вычислить молярную массу глицерина, если температура кипе­ния чистого ацетона 56,3 °С.

Решение:

Повышение температуры кипения раствора t_кип= 56,73-56,3= 0,43 °С. Молярную массу глицерина находим из соотношения:

М = К_Э m₁1000/t_кип m₂ = 1,722,31000/0,43100=92,0 г/моль

(эбулиоскопическая постоянная ацетона 1,72 ^oС).

В задачах 655–669 вычислить осмотическое давление водных растворов неэлектролитов

№ Задачи	Неэлектролит	Содержание	Объем раствора	Температура	Формула
	–	0,2 моль	1л	0
	–	0,15 моль	2л	20
	–	0,02 моль	-	10
	–	0,04 моль	-	10
	сахар	91 г	1л	27	C12H22O11
	глицерин	46г	3л	27	С3H5(OH)3
	сахар	68,4г	3л	17	C12H22O11
	анилин	3,72г	1л	0	C6H5NH2
	глицерин	0,736г	0,4л	10	С3H5(OH)3
	глюкоза	90,08г	4л	0	C6H12O6
	сахар	3%	-	0	C12H22O11
	глицерин	3%	-	20	С3H5(OH)3
	метиловый спирт	3г	1л	18	CH3OH
	фенол	0,1г	2л	10	C6H5OH
	глюкоза	63г	1,4л	20	C6H12O6

В задачах 670–683 вычислить молярную массу растворенного вещества по следующим данным:

№ задачи	Масса растворенного вещества, г	Объем раствора	Температура, 0С	Осмотическое давление раствора
670 671 672 673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683	0,55 0,7 0,046 3,04 4,88 0,4 6,34 3,2 2,0 72 6,33 2,3 2,8 2,5	500 мл 250 мл 100мл 600 мл 2 л 1 л 1 л 1л 0,5л 1л 100 мл 0,1л 0,2л 5л	0 25 18 0 36 0 10 20 0 10 20 18 25 20	170,2 мм рт. ст 0,2 атм 0,112 атм 510,7 мм рт. ст 385,3 мм рт. ст 0,28 атм 3,55·105 Па 2,42·105 Па 0,51·105 Па 9·105 Па 243,4 кПа 618,5 кПа 0,7 кПа 0,23·105 Па

(1мм рт. ст. = 133,3 Па; 1атм. = 1,01325∙10⁵ Па = 101,325 КПа); .

В задачах 684–696 вычислить температуру замерзания и кипения растворов

№	Неэлектролит			Растворитель
	Название	Формула	Содержание		Название	Содер- жание
684 685 686 687 688 689 690 691 692 693 694 695 696	Нафталин Нафталин Сахар Глицерин Спирт этиловый Этиленгликоль Сахароза Нитробензол Глюкоза Нафталин Антифриз Сахароза Нафталин	C10H8 C10H8 C12H22О11 C3H5(ОH)3 C2H5ОH C2H4(ОH)2 C12H22О11 C6H5NO2 C6H12О6 C10H8 C2H4(ОH)2 C12H22О11 C10H8	1,05 г 0,2г 20г 9л;=1261кг/см3 25% 500г 4,57 г 1г 10% 0,628г 35г 50% 4г		Вода Бензол Вода Вода Вода Вода Вода Бензол Вода Хлороформ Вода Вода Бензол	30 г 26 г 400 г 30 л - 4 л 100 г 10 г - 20 г 100 г - 100 г

В задачах 697–712 вычислить молярную массу растворенного ве­щества по понижению температуры замерзания растворов

№ задачи	Растворенное вещество			Растворитель			t		Температура замерзания р-ра, С
	Название	Масса, г	Название		Масса, г
697 698 699 700 701 702 703 704 705 706 707 708 709 710 711 712	Сера Камфора Неэлектролит Нафталин Неэлектролит Сера Спирт Спирт Неэлектролит Этиловый спирт Нафталин Мочевина Нафталин Вещество Неэлектролит Фосфор	0,162 0,052 0,2 5 13 3,24 15% 6,55 1,05 8,74 0,0152 6 392 1 0,1 0,1155	Бензол Бензол Бензол Вода Диэтило-вый эфир Бензол Вода Вода Вода Вода Камфора Вода Бензол Вода Камфора Бензол		20 26 26 200 400 40 500 30 1000 0,2568 50 8000 100 20 19,03	0,081 0,067 0,318 0,453 0,81 0,2		-1,45 -10,26 -0,53 -0,7 -0,354 156,5 -3,72 3,45 0,103 5,15

В задачах 713–728 вычислить молярную массу растворенного вещества по повышению температуры кипения растворов

№	Растворенное вещество		Растворитель		t	Темп-pa кип.
	название	масса, г	Название	масса, г		р-ра	p-ля
713 714 715 716 717 718 719 720 721 722 723 724 725 726 727 728	Антрацен Фосфор Сера Неэлектролит Иод Глицерин Фенол Хлороформ Сера Йод Глицерин Неэлектролит Неэлектролит Дифениламин Фосфор Салициловая к-та	0,3027 1,08 5,12 6,4 9,2 9,2 0,94 15 0,81 12,7 2,3 55,4 0,062моль 0,2014 0,12 0,781	Уксусная к-а Сероуглерод Бензол Диэтиловый эфир Метиловый спирт Ацетон Этиловый спирт Диэтиловый эфир Бензол Этиловый спирт Ацетон Вода Вода Бензол Сероуглерод Этиловый спирт	28,95 180 100 100 100 400 500 400 400 200 100 2,5 л 200 мл 20,1 20 20	0,182 0,47 4,1 0,74 0,232 0,635 0,081 0,12 0,337	65 56,38 79,59 56,73 100,16 100,16 80,255	78,3 56,3 80,1