Question

Обчисліть температуру кипіння розчину, який складається з 18 г цукру і 180 г води. ебуліоскопічна константа для води EH2O=0,521.

Answer 1

За формулою ебуліоскопічного підвищення температури:

ΔTb = Keb * m

де ΔTb - зміна температури кипіння, Keb - ебуліоскопічна константа, m - молярна концентрація розчину.

Спочатку потрібно знайти молярну масу цукру:

m(C12H22O11) = 12 * m(C) + 22 * m(H) + 11 * m(O)

= 12 * 12.01 + 22 * 1.01 + 11 * 16.00

= 342.34 г/моль

Тепер можна знайти масову концентрацію цукру:

c(C12H22O11) = 18 г / 342.34 г/моль = 0.0525 моль/кг

Масова концентрація води:

c(H2O) = 180 г / 18.015 г/моль / 1000 г/кг = 9.989 моль/кг

Молярну концентрацію розчину можна знайти за формулою:

m = c(C12H22O11) / (c(H2O) + c(C12H22O11)) = 0.0522 моль/кг

Застосовуючи формулу ебуліоскопічного підвищення температури, отримуємо:

ΔTb = Keb * m = 0.521 * 0.0522 = 0.027 градусів Цельсія

Температура кипіння розчину становить:

Tb(розч) = Tb(вода) + ΔTb = 100 градусів Цельсія + 0.027 градусів Цельсія = 100.027 градусів Цельсія

Отже, температура кипіння розчину становить близько 100.027 градусів Цельсія.

Answer 2

Для розрахунку температури кипіння розчину використовується ебуліоскопічна формула:

ΔT = K_ebul * m_solute

де ΔT - зміна температури, K_ebul - ебуліоскопічна константа, m_solute - молярна маса розчинника.

Спочатку потрібно визначити молярну масу цукру (C₁₂H₂₂O₁₁). Знаючи молярну масу кожного елемента, ми можемо обчислити загальну молярну масу цукру:

Molar mass of C = 12.01 g/mol Molar mass of H = 1.008 g/mol Molar mass of O = 16.00 g/mol

Molar mass of C₁₂H₂₂O₁₁ = (12.01 * 12) + (1.008 * 22) + (16.00 * 11) = 342.34 g/mol

Тепер можемо обчислити мольну концентрацію цукру (n_solute):

n_solute = m_solute / Molar mass of C₁₂H₂₂O₁₁

n_solute = 18 g / 342.34 g/mol ≈ 0.0526 mol

Тепер ми можемо використати ебуліоскопічну константу EH2O для води (0.521 °C/m) та мольну концентрацію цукру, щоб обчислити зміну температури (ΔT):

ΔT = 0.521 °C/m * 0.0526 mol ≈ 0.0274 °C

Температура кипіння розчину буде відрізнятися від температури кипіння чистої води на цю зміну:

Температура кипіння розчину = Температура кипіння води + ΔT

Температура кипіння води при нормальних умовах становить приблизно 100 °C (залежно від атмосферного тиску). Тому:

Температура кипіння розчину = 100 °C + 0.0274 °C ≈ 100.0274 °C

Заокруглимо результат до відповідного числа знаків після коми. Таким чином, температура кипіння розчину, складеного з 18 г цукру і 180 г води, становитиме приблизно 100.03 °C.