Чтобы определить, на сколько градусов понизится температура замерзания воды при добавлении смеси солей, необходимо рассчитать ΔT для каждого из веществ, учитывая их мольные массы и количество ионов, которые они образуют при диссоциации.
Ваша смесь состоит из трех компонентов: NaCl, CaCl₂ и MgCl₂. Рассмотрим каждый из них:
NaCl:
- Мольная масса NaCl = 23 (Na) + 35.5 (Cl) = 58.5 г/моль
- При диссоциации образует 2 иона (Na⁺ и Cl⁻).
- Масса NaCl в смеси = 30% от 18 г = 0.3 × 18 г = 5.4 г.
- Количество молей NaCl = 5.4 г / 58.5 г/моль = 0.0923 моль.
- Моляльная концентрация (Cm) = 0.0923 моль / 1 кг растворителя = 0.0923 моль/кг.
- ΔT для NaCl: ΔT₁ = i * K * Cm = 2 * 1.86 К·кг/моль * 0.0923 моль/кг = 0.344 К.
CaCl₂:
- Мольная масса CaCl₂ = 40 (Ca) + 2*35.5 (Cl) = 111 г/моль.
- При диссоциации образует 3 иона (Ca²⁺ и 2 Cl⁻).
- Масса CaCl₂ в смеси = 40% от 18 г = 0.4 × 18 г = 7.2 г.
- Количество молей CaCl₂ = 7.2 г / 111 г/моль = 0.0649 моль.
- Моляльная концентрация (Cm) = 0.0649 моль / 1 кг растворителя = 0.0649 моль/кг.
- ΔT для CaCl₂: ΔT₂ = i * K * Cm = 3 * 1.86 К·кг/моль * 0.0649 моль/кг = 0.363 К.
MgCl₂:
- Мольная масса MgCl₂ = 24.3 (Mg) + 2*35.5 (Cl) = 95.3 г/моль.
- При диссоциации образует 3 иона (Mg²⁺ и 2 Cl⁻).
- Масса MgCl₂ в смеси = 30% от 18 г = 0.3 × 18 г = 5.4 г.
- Количество молей MgCl₂ = 5.4 г / 95.3 г/моль = 0.0567 моль.
- Моляльная концентрация (Cm) = 0.0567 моль / 1 кг растворителя = 0.0567 моль/кг.
- ΔT для MgCl₂: ΔT₃ = i * K * Cm = 3 * 1.86 К·кг/моль * 0.0567 моль/кг = 0.316 К.
Теперь суммируем все изменения температуры замерзания:
ΔT = ΔT₁ + ΔT₂ + ΔT₃ = 0.344 К + 0.363 К + 0.316 К = 1.023 К.
Таким образом, температура замерзания воды понизится на 1.0 градус (округляем до десятых).