Определить осмотическое давление (в Па) раствора, содержащего 0,1 г неэлектролита в 270 мл раствора при температуре 279 К. Молярная масса неэлектролита 41 г/моль
Для определения осмотического давления раствора можно воспользоваться формулой:
\[ \Pi = \frac{n \cdot R \cdot T}{V} \]
где:
- \(\Pi\) — осмотическое давление (в Па),
- \(n\) — количество вещества (в молях),
- \(R\) — универсальная газовая постоянная (\(8.31 \, \text{Дж/(моль·К)}\)),
- \(T\) — температура (в К),
- \(V\) — объем раствора (в м³).
Шаг 1: Определим количество вещества (\(n\))
Сначала найдем \(n\) с помощью формулы:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \(m\) — масса неэлектролита (в граммах),
- \(M\) — молярная масса неэлектролита (в г/моль).
Подставим значения:
\[ m = 0.1 \, \text{г}, \] \[ M = 41 \, \text{г/моль}. \]
Теперь считаем количество вещества:
\[ n = \frac{0.1 \, \text{г}}{41 \, \text{г/моль}} \approx 0.002439 \, \text{моль}. \]
Шаг 2: Приведем объем раствора к кубическим метрам
Объем раствора \(V\) задан в миллилитрах, поэтому переведем его в кубические метры:
\[ V = 270 \, \text{мл} = 0.270 \, \text{л} = 0.000270 \, \text{м³}. \]
Шаг 3: Рассчитаем осмотическое давление
Теперь подставим все известные значения в формулу для осмотического давления:
\[ \Pi = \frac{n \cdot R \cdot T}{V}. \]
\[ \Pi = \frac{0.002439 \, \text{моль} \cdot 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)} \cdot 279 \, \text{К}}{0.000270 \, \text{м³}}. \]
Теперь подставим все значения и посчитаем:
\[ \Pi \approx \frac{0.002439 \cdot 8.31 \cdot 279}{0.000270} \approx \frac{5.613}{0.000270} \approx 20898.15 \, \text{Па}. \]
Ответ
Осмотическое давление раствора составляет приблизительно 20898.15 Па.
