Растворённые в воде вещества снижают температуру её замерзания на величину ДТ, определяемую уравнением: AT = i•K.Cm. где і — количество онов, образующихся при диссоциации молекулы вещества (например, 2 для NaCl), К — криоскопическая константа, равная 1.86 К • кг-моль -1 , а Ст — моляльная концентрация растворённого вещества, выраженная в моль вещества на 1 кг растворителя. Определите температуру замерзания водного раствора Ca (NO3)2, содержащего 5 г соли в 110 г раствора. Ответ выразите в градусах Цельсия, округлите до десятых.

Question 1

Задача Задача №1844587

А

Аноним

14 октября 2024 11:07 · публичный вопрос

А

Аноним 14 октября 2024 11:07

Растворённые в воде вещества снижают температуру её замерзания на величину ДТ, определяемую уравнением: AT = i•K.Cm. где і — количество онов, образующихся при диссоциации молекулы вещества (например, 2 для NaCl), К — криоскопическая константа, равная 1.86 К • кг-моль -1 , а Ст — моляльная концентрация растворённого вещества, выраженная в моль вещества на 1 кг растворителя. Определите температуру замерзания водного раствора Ca (NO3)2, содержащего 5 г соли в 110 г раствора. Ответ выразите в градусах Цельсия, округлите до десятых.

Answer

Для определения температуры замерзания водного раствора Ca(NO3)2 нам нужно выполнить несколько шагов.

Рассчитать моляльную концентрацию (Cm) раствора:

Сначала находим количество вещества (н) соли Ca(NO3)2. Молярная масса Ca(NO3)2:

Ca: 40.08 г/моль
N: 14.01 г/моль (2 атома, следовательно 2 * 14.01 = 28.02 г/моль)
O: 16.00 г/моль (6 атомов, следовательно 6 * 16.00 = 96.00 г/моль)

Суммируем: ММ(Ca(NO3)2) = 40.08 + 28.02 + 96.00 = 164.10 г/моль.

Теперь рассчитаем количество вещества: \( n = \frac{m}{M} = \frac{5 \text{ г}}{164.10 \text{ г/моль}} \approx 0.0305 \text{ моль}\).

Теперь найдем массу растворителя в килограммах: \( 110 \text{ г} - 5 \text{ г} = 105 \text{ г} \rightarrow 0.105 \text{ кг} \).

Моляльная концентрация: \( Cm = \frac{n}{m_{раств.}} = \frac{0.0305 \text{ моль}}{0.105 \text{ кг}} \approx 0.2905 \text{ моль/кг} \).

Определить количество ионов при диссоциации (i): Ca(NO3)2 диссоциирует на 3 иона: 1 Ca²⁺ и 2 NO3⁻. Таким образом, \( i = 3 \).
Рассчитать ΔT с использованием формулы: \( ΔT = i \cdot K \cdot Cm \) где:

\( K = 1.86 \text{ К•кг/моль} \),
\( i = 3 \),
\( Cm \approx 0.2905 \text{ моль/кг} \).

Подставляем значения: \( ΔT = 3 \cdot 1.86 \cdot 0.2905 \approx 1.617 \text{ К} \approx 1.6 \text{ К} . \)

Найти температуру замерзания раствора: Температура замерзания чистой воды равна 0 °C. Температура замерзания раствора: \( T_f = T_{воды} - ΔT = 0 \text{ °C} - 1.6 \text{ °C} = -1.6 \text{ °C}. \)

Ответ: температура замерзания водного раствора Ca(NO3)2 составляет приблизительно -1.6 °C (округлено до десятых).

Question 2

Растворённые в воде вещества снижают температуру её замерзания на величину ДТ, определяемую уравнением: AT = i•K.Cm. где і — количество онов, образующихся при диссоциации молекулы вещества (например, 2 для NaCl), К — криоскопическая константа, равная 1.86 К • кг-моль -1 , а Ст — моляльная концентрация растворённого вещества, выраженная в моль вещества на 1 кг растворителя. Определите температуру замерзания водного раствора Ca (NO3)2, содержащего 5 г соли в 110 г раствора. Ответ выразите в градусах Цельсия, округлите до десятых.

Answer

Для определения температуры замерзания водного раствора Ca(NO3)2 нам нужно выполнить несколько шагов. 1. **Рассчитать моляльную концентрацию (Cm)** раствора: Сначала находим количество вещества (н) соли Ca(NO3)2. Молярная масса Ca(NO3)2: - Ca: 40.08 г/моль - N: 14.01 г/моль (2 атома, следовательно 2 * 14.01 = 28.02 г/моль) - O: 16.00 г/моль (6 атомов, следовательно 6 * 16.00 = 96.00 г/моль) Суммируем: ММ(Ca(NO3)2) = 40.08 + 28.02 + 96.00 = 164.10 г/моль. Теперь рассчитаем количество вещества: \( n = \frac{m}{M} = \frac{5 \text{ г}}{164.10 \text{ г/моль}} \approx 0.0305 \text{ моль}\). Теперь найдем массу растворителя в килограммах: \( 110 \text{ г} - 5 \text{ г} = 105 \text{ г} \rightarrow 0.105 \text{ кг} \). Моляльная концентрация: \( Cm = \frac{n}{m_{раств.}} = \frac{0.0305 \text{ моль}}{0.105 \text{ кг}} \approx 0.2905 \text{ моль/кг} \). 2. **Определить количество ионов при диссоциации (i)**: Ca(NO3)2 диссоциирует на 3 иона: 1 Ca²⁺ и 2 NO3⁻. Таким образом, \( i = 3 \). 3. **Рассчитать ΔT** с использованием формулы: \( ΔT = i \cdot K \cdot Cm \) где: - \( K = 1.86 \text{ К•кг/моль} \), - \( i = 3 \), - \( Cm \approx 0.2905 \text{ моль/кг} \). Подставляем значения: \( ΔT = 3 \cdot 1.86 \cdot 0.2905 \approx 1.617 \text{ К} \approx 1.6 \text{ К} . \) 4. **Найти температуру замерзания раствора**: Температура замерзания чистой воды равна 0 °C. Температура замерзания раствора: \( T_f = T_{воды} - ΔT = 0 \text{ °C} - 1.6 \text{ °C} = -1.6 \text{ °C}. \) Ответ: температура замерзания водного раствора Ca(NO3)2 составляет приблизительно -1.6 °C (округлено до десятых).