Question

Рассчитайте массу воды и вещества С3Н8О, необходимых для приготовления раствора, замерзающего при температуре минус 15°С (15 °С). Криоскопическая константа воды Кк (Н2О) = 1,86 К ∙ кг/моль. Рассчитайте процентную концентрацию данного раствора.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Рассчитайте массу воды и вещества С3Н8О, необходимых для

приготовления раствора, замерзающего при температуре минус 15°С (-15 °С).

Криоскопическая константа воды Кк (Н2О) = 1,86 К ∙ кг/моль. Рассчитайте

процентную концентрацию данного раствора.

   По закону  Рауля  понижение температуры кристаллизации  раствора по сравнению с температурой кристаллизации  чистого растворителя  зависит от  криоскопической константы растворителя  и  моляльной  концентрации растворенного  вещества. Отсюда можно вычислить массу растворенного вещества –  изопропилового спирта

               ΔTкр · M · G      15 × 60 ×  100

       g = -------------------   =  ----------------- = 48,4 г

              Kкр ·  1000        1,86 × 1000

где  Ккр- криоскопическая константа растворителя   g- масса растворенного вещества, G- масса растворителя , ∆Ткр- понижение температуры   кристаллизации(замерзания) раствора, М – молярная масса  растворенного вещества.

Молярная  масса  изопропилового  спирта   60 г/моль

В  100 г  воды  нужно  растворить  48,4 г  изопропилового  спирта

ω =  48,4 г  :  148,4  = 0,326   или  32,6 %  раствор.

Answer 2

Для решения данной задачи, мы будем использовать криоскопическую формулу:

$\Delta T = K_k \cdot m \cdot i$,

где:

• $\Delta T$ - изменение температуры замерзания (в данном случае $15 °C$),
• $K_k$ - криоскопическая константа ($1,86 \, \text{К} \cdot \text{кг/моль}$),
• $m$ - мольная концентрация растворенного вещества (С3H8O),
• $i$ - вантовый коэффициент (количество ионов в ионной форме, в данном случае для С3H8O будем считать $i = 1$).

Масса воды и масса вещества С3H8O в растворе связаны следующим образом:

$m_{\text{воды}} = m_{\text{раствора}} - m_{\text{С3H8O}}$,

где:

• $m_{\text{раствора}}$ - масса раствора,
• $m_{\text{С3H8O}}$ - масса вещества С3H8O.

Из задачи известно, что раствор замерзает при $-15 °C$, поэтому его изменение температуры замерзания $\Delta T = -15 °C$.

Теперь мы можем подставить все известные значения в формулу и решить её для мольной концентрации растворенного вещества $m$ (в данном случае С3H8O):

$-15 °C = 1,86 \, \text{К} \cdot \text{кг/моль} \cdot m \cdot 1$.

Отсюда можно выразить мольную концентрацию $m$:

$m = \frac{-15 °C}{1,86 \, \text{К} \cdot \text{кг/моль}}$.

Теперь, зная мольную массу С3H8O (этанола), равную примерно $46 \, \text{г/моль}$, можно найти массу вещества С3H8O в растворе:

$m_{\text{С3H8O}} = m \cdot \text{мольная масса С3H8O}$.

И, наконец, массу воды:

$m_{\text{воды}} = m_{\text{раствора}} - m_{\text{С3H8O}}$.

Процентную концентрацию раствора можно найти по формуле:

$\text{Процентная концентрация} = \frac{m_{\text{С3H8O}}}{m_{\text{раствора}}} \times 100$.

Пожалуйста, предоставьте массу раствора, чтобы я мог продолжить вычисления.