Для определения температуры замерзания водного раствора Ca(NO3)2, содержащего 10 г соли в 260 г раствора, мы можем использовать формулу для расчета снижения температуры замерзания:
\[ \Delta T_f = K_f \cdot m \cdot i \]
где:
- \( \Delta T_f \) — снижение температуры замерзания,
- \( K_f \) — криоскопическая постоянная растворителя (для воды \( K_f = 1.86 \, \text{°C kg/mol} \)),
- \( m \) — молярная масса вещества (для Ca(NO3)2 это 164 г/моль),
- \( i \) — степень дизсоциации вещества (для Ca(NO3)2 \( i = 3 \), так как он dissociates на один Ca2+ и два NO3−).
Сначала нужно найти число молей Ca(NO3)2 в 10 г:
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{10 \, \text{г}}{164 \, \text{г/моль}} \approx 0.061 \, \text{моль} \]
Переведем массу растворителя (воды) в килограммы:
\[ m_{растворителя} = 260 \, \text{г} = 0.260 \, \text{кг} \]
Теперь можно найти моляльность раствора \( m \):
\[ m = \frac{n}{m_{растворителя}} = \frac{0.061 \, \text{моль}}{0.260 \, \text{кг}} \approx 0.2346 \, \text{моль/кг} \]
Теперь рассчитываем снижение температуры замерзания:
\[ \Delta T_f = K_f \cdot m \cdot i = 1.86 \cdot 0.2346 \cdot 3 \approx 1.31 \, \text{°C} \]
Так как температура замерзания чистой воды составляет 0 °C, то температура замерзания раствора будет:
\[ T_f = 0 - \Delta T_f \approx 0 - 1.31 \approx -1.3 \, \text{°C} \]
Следовательно, температура замерзания данного водного раствора Ca(NO3)2 составляет примерно -1.3 °C.