Эбулиоскопический и криоскопический законы Рауля.

Пример 1. Определите температуру кипения и замерзания раствора, содержащего 1 г нитробензола C₆H₅NO₂ в 10 г бензола. Эбулиоскопическая и криоскопическая константы равны 2,57 и 5,1⁰С. Температура кипения чистого бензола

80,2⁰С, температура замерзания –5,4⁰С.

Решение: По закону Рауля:

где ∆t_зам и ∆t_кип – соответственно понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения раствора; К_кр и Э – соответственно криоскопическая и эбулиоскопическая константы растворителя; m₁- масса растворенного вещества, г; m_р-ля- масса растворителя, г; М- молекулярная масса растворенного вещества; M (С₆H₅NO₂)= 123,11.

Повышение температуры кипения раствора нитробензола в бензоле:

Температура кипения раствора: t_кип=80,2+2,09=82,29 °C.

Понижение температуры замерзания раствора нитробензола в бензоле:

Температура замерзания раствора: t_зам= 5,4 – 4,14 =1,26⁰C.

Пример 2. Раствор камфоры массой 0,522 г в 17 г эфира кипит при температуре на 0,461⁰С выше, чем чистый эфир. Эбулиоскопическая константа эфира 2,16⁰С. Определите молекулярную массу камфоры.

Решение: Молекулярную массу камфоры определяем, пользуясь соотношением

M=

Молекулярная масса камфоры равна 155,14.

1 Вычислить повышение температуры кипения раствора, содержащего 0,488 г бензойной кислоты С₇Н₆О₂ в 50,0 г хлороформа Е_{хлороформа}=3, 88 град. Ответ: 0,31 град.

2 Вычислить температуру кипения раствора, содержащего 0,5 моль растворенного вещества в 1000 г ацетона. E_{ацетона}=1,5 град; температура кипения ацетона 56,0 град. Ответ: 56,75 град.

3 Вычислить температуру кипения раствора анилина в этиловом эфире, содержащего 12 г анилина С₆Н₅NH₂ в 200 г раствора. Е_эфира=2,12 град; температура кипения эфира 35,6 град. Ответ: 37⁰С.

4 В каком количестве сероуглерода нужно растворить 0,1 моль вещества, чтобы раствор кипел при 47⁰С? Температура кипения сероуглерода46,3⁰С; Е_CS2 =2,29 град. Ответ: 327 г.

5 Температура кипения эфира 35,6⁰С, Е_эфира=2,12 град. Вычислить молекулярную массу бензойной кислоты, если 10%-ный раствор ее в эфире кипит при 37,53⁰С. Ответ: 122.

6 Раствор, содержащий 4,6 г глицерина С₃Н₅(ОН)₃ в 200 г ацетона, кипит при 56,73⁰С. Чистый ацетон закипает при 56,3⁰C. Вычислить эбулиоскопическую константу ацетона. Ответ: 1,72⁰.

7 Сколько граммов глюкозы С₆Н₁₂О₆ растворено в 500 г воды, если раствор закипает при 100,258⁰С? Ответ: 45,35 г.

8 Сколько глицерина С₃Н₅(ОН)₃ надо взять на 2 л воды, чтобы получить раствор с температурой кипения 106 °С? Ответ: 2,156 кг.

9 5 г некоторого вещества растворено в 200 г воды. Температура кипения раствора 100,432⁰С. Вычислить молекулярную массу растворенного вещества. Ответ: 29,6.

10 Температура кипения раствора 0,36 г фосфора в 60 г сероуглерода (Е=2,4 град) на 0,12⁰С выше, чем у чистого растворителя. Чему равна молекулярная масса фосфора в растворе? Сколько атомов фосфора заключается в одной молекуле? Ответ: Р₄.

11 Температура кипения раствора 12,8 г серы в 250 г бензола (Е=2,57град.) на 0,514⁰С выше, чем у чистого растворителя. Вывести молекулярную формулу серы в растворенном состоянии. Сколько атомов серы входит в состав одной молекулы этого вещества? Ответ: S₈.

12 Определите температуру кипения 10%-ного водного раствора глюкозы С₆Н₁₂O₆. Ответ: 100,32⁰C.

13 Определите температуру кипения раствора 1 г нафталина С₁₀Н₈ в 20г эфира, если температура кипения эфира равна 35,6⁰С, а Е=2,16⁰С. Ответ:36,44⁰С.

14 Раствор, состоящий из 9,2 г иода и 100 г метилового спирта, закипает при 65,0⁰С. Сколько атомов входит в состав молекулы иода, находящегося в растворенном состоянии? Температура кипения спирта 64,7⁰С, а E=0,84⁰. Ответ: I₂.

15Вычислить температуру кипения раствора, содержащего 100 г сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ в 750 г воды. Ответ: 100,2⁰С.

16 Вычислить процентное содержание сахара С₁₂Н₂₂O₁₁ в растворе, температура кипения которого 100,13⁰С. Ответ: 7,88%.

17 В каком количестве воды следует растворить 23 г глицерина С₃Н₈О₃, чтобы получить раствор с температурой кипения 100,104⁰С? Ответ:1250 г.

18 Какая часть моля сахара C₁₂H₂₂O₁₁приходится на 1 моль воды в растворе, температура кипения которого 100,039⁰С? Ответ: 1,35∙10^-3 моль.

19 В скольких молях воды следует растворить 0,02 моля некоторого неэлектролита для получения раствора с температурой кипения 100,026⁰С? Ответ: 22,2 моль.

20 Температура кипения ацетона 56,1⁰С, а Е=1,73⁰. Вычислить температуру кипения 8%-ного раствора глицерина С₃Н₈0₃ в ацетоне. Ответ:57,73⁰С.

21 Температура кипения эфира 34,5⁰С, а Е=2,16⁰. Вычислить молекулярную массу бензойной кислоты, если известно, что 5%-ный раствор этой кислоты в эфире кипит при 35,53⁰С. Ответ: 122.

22 Температура кипения разбавленного раствора сахара C₁₂H₂₂O₁₁ 100,065⁰С. Вычислить осмотическое давление раствора при 0⁰С. Плотность раствора принять равной единице. Ответ: 271,5 кПа.

23 Раствор 55,4 г неэлектролита в 2,5 л воды кипит при 100,16⁰С. Чему равна молекулярная масса неэлектролита? Ответ: 72,0.

24 Повышение температуры кипения раствора 0,94 г фенола С₆Н₅ОН в 50 г этилового спирта (Е=1,16 град) 0,232⁰С. Найти молекулярную массу фенола. Ответ: 94.

25 Раствор 15г хлороформа в 400г диэтилового эфира (Е=2,02 град) кипит при температуре, превышающей температуру кипения растворителя на 0,635 °C. Вычислите молекулярную массу хлороформа. Ответ: 119,3.

26 При какой температуре должен кипеть раствор, содержащий 0,062моль неэлектролита в 200 мл воды? Ответ: 100,16⁰С.

27 Раствор, содержащий 2,3 г С₃Н₈О₃ в 100г ацетона (Ткип.=56,3⁰С), кипит при 56,73⁰С. Найдите Е для ацетона. Ответ: 1,72⁰С.

28 Сколько граммов сахара С₁₂H₂₂O₁₁ надо растворить в 100 г воды, чтобы а) повысить температуру кипения на 1 градус? б) Понизить температуру замерзания на 1 град? Ответ: а) 65,8 г; б) 18,4 г.

29 При растворении 13 г неэлектролита в 400 г диэтилового эфира (С₂Н₅)₂O температура кипения повысилась на 0,453 градуса. Определить молекулярную массу растворенного вещества. Ответ: 145.

30 Температура кипения водного раствора сахара C₁₂H₂₂O₁₁ равна 101,4⁰С. Вычислить моляльность раствора. При какой температуре замерзает этот раствор? Ответ: 2 моль/кг; -3,72⁰С.

31 Вычислить понижение температуры замерзания раствора, содержащего 0,2 моль растворенного вещества в 750 г бензола (К=5,12 град). Ответ: 1,365 град.

32 Температура замерзания уксусной кислоты 16,65⁰С, а К=3,9 град. Вычислить температуру замерзания раствора, содержащего 0,1 моль растворенного вещества в 150 г уксусной кислоты. Ответ: 14,05⁰С.

33 Вычислить температуру замерзания 10%-ного водного раствора глюкозы С₆Н₁₂О₆. Ответ: -1,048⁰С.

34 Температура замерзания бензола 5,5⁰С. Криоскопическая константа 5,12 град. Сколько молей растворенного вещества содержится в 125 г бензола, если раствор замерзает при 4,99⁰С? Ответ: 0,012 моль.

35 Сколько глицерина С₃Н₈О₃ нужно растворить в 200 г воды, чтобы раствор замерзал при -1⁰С? Ответ: 9,9 г.

36 Водный раствор сахара замерзает при -1,05⁰С. Сколько процентов сахара содержит этот раствор, если молекулярная масса сахара 342? Ответ:16,2%

37 Раствор, содержащий 1,74 г растворенного вещества в 45,0 г воды, замерзает при -1,2⁰С. Вычислить молекулярную массу растворенного вещества. Ответ: 60.

38 Антифризы – жидкости с пониженной температурой замерзания, применяемые в системах охлаждения двигателей. Вычислить количество этиленгликоля С₂Н₄(ОН)₂ которое необходимо прибавить к 1 кг воды для приготовления антифриза с температурой замерзания -15⁰С. Ответ: 500 г.

39 При растворении 0,502 г ацетона (СН₃)₂ CO в 100 г уксусной кислоты температура замерзания понижается на 0,339⁰C. Вычислить криоскопическую константу уксусной кислоты. Ответ: 3,92 град.

40 Сколько граммов нафталина С₁₀Н₈ содержится в 3 кг бензола, если раствор замерзает при 4,55⁰С? Т.зам. бензола 5,5⁰С, а К=5,1 град. Ответ:71,5г.

41 В 250 г воды растворено 1,6 г некоторого неэлектролита. Температура замерзания раствора -0,2⁰С. Вычислить молекулярную массу неэлектролита. Ответ: 59,5.

42 Раствор, содержащий 6 г мочевины в 50 г воды, замерзает при -3,72⁰С. Вычислить молекулярную массу мочевины. Ответ: 60.

43 Для приготовления охлаждающей жидкости на 20 л воды взято 6 л глицерина С₃Н₈О₃. Чему равна температура замерзания приготовленной смеси? Плотность глицерина равна 1,26 г/мл. Ответ: -7,56⁰С.

44 Формалин, уксусная кислота и глюкоза имеют одинаковый элементарный состав: С – 39,97%; Н – 6,73% и О – 53,30%. Приготовлены три раствора: по 1,5 г каждого из перечисленных веществ на 25 г воды. Температура замерзания растворов равны: первого – 3,72 °C, второго -1,86⁰С и третьего – 0,62⁰С, Вывести молекулярные формулы указанных веществ. Ответ: Формалин СН₂O; уксусная кислота СН₃СOOН; глюкоза С₆Н₁₂O₆.

45 Раствор 1,05 г неэлектролита в 30 г воды замерзает при -0,7⁰С. Вычислите молекулярную массу неэлектролита. Ответ: 92,5.

46 Какова температура замерзания раствора неэлектролита, содержащего 2,02∙10²³ молекул в литре воды? Ответ: -0,62⁰С.

47 Определите формулу вещества, содержащего 39,34% углерода, 8,20% водорода и 52,46% серы, если раствор 0,2 г этого вещества в 26 г бензола замерзает при температуре на 0,318⁰С ниже, чем чистый бензол. Oтвет: C₄H₁₀S₂.

48 Понижение температуры замерзания раствора 0,052 г камфоры в 26г бензола равно 0,067⁰C. Рассчитайте молекулярную массу камфоры. Ответ:152,2.

49 Для приготовления охлаждающей жидкости на 30 л воды взято 9 л глицерина С₃Н₈О₃. Чему равна температура замерзания приготовленного раствора? Плотность глицерина равна 1,261 г/мл. Ответ: 7,6⁰С.

50 При какой температуре будет замерзать 25%-ный раствор этилового спирта С₂Н₅ОН в воде? Ответ: -13,4⁰С.

51 При какой температуре будет замерзать раствор, содержащий в 4 л воды 500 г этиленгликоля С₂Н₄(ОН)₂? Ответ: -3,73⁰C.

52 Сколько граммов нафталина С₁₀Н₈ находится в 8 кг бензола, если этот раствор замерзает при 3,4 5⁰С? Температура замерзания чистого бензола 5,40⁰С. Ответ: 392 г.

53 Вычислить процентное содержание сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ в водном растворе, температура замерзания которого -0,41⁰С. Ответ: 7%.

54 Вычислить температуру замерзания водного раствора мочевины СО(NH₂)₂ , в котором на 100 молей воды приходится 1 моль растворенного вещества. Ответ: -1,033⁰С.

55 Раствор сахара С₁₂H₂₂O₁₁ оказывает при 27⁰C осмотическое давление, равное 156 кПа. Принимая плотность раствора равной единице, вычислить температуру его замерзания. Ответ: -0,119⁰С.

56 В каком количестве воды следует растворить 0,5 кг глицерина С₃H₈O₃ для получения раствора с температурой замерзания – 3⁰С? Ответ:3,37кг.

57 При растворении 0,4 г некоторого вещества в 10 г воды температура замерзания раствора понижается на 1,24⁰C. Вычислить молекулярную массу растворенного вещества. Ответ: 60.

58 Водный раствор глицерина замерзает при температуре -2,79⁰С. Вычислить число молей глицерина, приходящихся на каждые 100 молей воды, и давление пара раствора при 20⁰С. Давление пара воды при 20⁰С равно 2,34 кПа. Ответ: 2,7 моля.

59 Раствор сахара в воде показывает повышение температуры кипения на 0,312 °С. Вычислить величину понижения температуры замерзания этого раствора. Ответ: 1,116 °С.

60 Давление пара водного раствора глицерина составляет 98% от давления пара воды при той же температуре. Вычислить процентное содержание глицерина в растворе и температуру кристаллизации раствора. Ответ: 9,44%; -2,1⁰С.

Дата добавления: 2015-07-10