Question

Вычислите титр, молярную, моляльную концентрации и массовую долю в (%) Na2CO3 в 2н растворе карбоната натрия, плотность которого 1,100 г/см3. Вычислите температуру кипения и замерзания 10%-ного водного раствора мочевины (NH2)2CO. Вычислите осмотическое давление этого раствора при температуре 20оС, если плотность его равна 1,06 г/см3

Answer 1

Ответ:

см. картинки

Объяснение:

Answer 2

Давайте начнем с расчета первой части вашего вопроса, связанной с раствором карбоната натрия (Na2CO3):

1. Вычисление титра (концентрации) раствора: Раствор карбоната натрия имеет концентрацию 2 нормаля (2 Н), что означает, что в 1 литре раствора содержится 2 моля Na2CO3.

2. Вычисление молярной концентрации: Молярная концентрация (молярность) вычисляется как количество молей вещества (в данном случае, Na2CO3) поделенное на объем раствора (в литрах).

   Молярная масса Na2CO3 = 2 * масса Na + масса C + 3 * масса O = 2 * 23 + 12 + 3 * 16 = 106 г/моль.

   Молярная концентрация = (количество молей Na2CO3) / (объем раствора в литрах) = 2 моль / 1 л = 2 М.

3. Вычисление моляльной концентрации: Моляльная концентрация выражает количество молей вещества (Na2CO3) на 1 кг растворителя (воды).

   Моляльная концентрация = (количество молей Na2CO3) / (масса растворителя в кг) = 2 моль / 1 кг = 2 моль/кг.

4. Вычисление массовой доли Na2CO3: Массовая доля (в %) Na2CO3 в растворе вычисляется как отношение массы Na2CO3 к массе всего раствора, умноженное на 100%.

   Масса Na2CO3 = молярная масса Na2CO3 * количество молей Na2CO3 = 106 г/моль * 2 моль = 212 г. Масса раствора = плотность * объем = 1,100 г/см3 * 1000 см3 = 1100 г.

   Массовая доля Na2CO3 = (масса Na2CO3 / масса раствора) * 100% = (212 г / 1100 г) * 100% ≈ 19,27%.

Теперь перейдем ко второй части вашего вопроса, связанной с раствором мочевины (NH2)2CO:

5. Вычисление температуры кипения и замерзания: Для вычисления температуры кипения и замерзания используем формулу Краусса-Клапейрона:

   ΔTк = Kк * i * m ΔTз = Kз * i * m

   Где: ΔTк - изменение температуры кипения или замерзания Kк - постоянная криоскопии (или кипения) для воды, примерно 1,86 °C·кг/моль Kз - постоянная криоскопии (или кипения) для воды, примерно 2,0 °C·кг/моль i - мольная концентрация частиц в растворе (для мочевины i = 2, так как (NH2)2CO диссоциирует на две частицы) m - мольная масса раствора (в данном случае 10% раствор мочевины)

   ΔTк = 1,86 °C·кг/моль * 2 * 0,1 кг = 0,372 °C (повышение температуры кипения) ΔTз = 2,0 °C·кг/моль * 2 * 0,1 кг = 0,4 °C (понижение температуры замерзания)

   Температура кипения воды: 100 °C Температура замерзания воды: 0 °C

   Температура кипения раствора = 100 °C + ΔTк = 100,372 °C Температура замерзания раствора = 0 °C - ΔTз = -0,4 °C

6. Вычисление осмотического давления: Осмотическое давление рассчитывается по формуле Вантгоффа-Изаакса-Пфайфера:

   π = i * C * R * T

   Где: π - осмотическое давление i - коэффициент диссоциации (для мочевины i = 2) C - мольная концентрация раствора (в молях на литр) R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/(моль·К)) T - абсолютная температура в Кельвинах

   C = 0,1 моль/л (10% раствор мочевины) T = 20 °C + 273,15 = 293,15 K

   π = 2 * 0,1 моль/л * 0,0821 л·атм/(моль·К) * 293,15 K ≈ 4,82 атм

Итак, мы получили все необходимые результаты:

1. Карбонат