Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3164096
А
Аноним
03 мая 2025 13:11 · публичный вопрос
А
Аноним

В 200 г воды растворили 45 г глюкозы (С6Н12О6 ). Температура замерзания этого раствора K, температура кипения K. Константа криоскопическая для воды 1,86, константа…

Запрос пользователя

В 200 г воды растворили 45 г глюкозы (С6Н12О6 ). Температура замерзания этого раствора K, температура кипения K. Константа криоскопическая для воды 1,86, константа эбуллиоскопическая 0,52.

Ответ нейросети
03 мая 2025 13:11

Давайте разберемся с задачей по частям.

Дано:

  • Масса воды \( m_вод = 200\,г \)
  • Масса глюкозы \( m_глюкозы = 45\,г \)
  • Константа криоскопическая \( K_{крио} = 1,86\,^{\circ}C\cdot\text{кг/моль} \)
  • Константа эбуллиоскопическая \( K_{эбуллио} = 0,52\,^{\circ}C\cdot\text{кг/моль} \)

Нужно найти:

  • Новая температура замерзания раствора \( T_{замерз} \)
  • Новая температура кипения раствора \( T_{кип} \)

Шаг 1: Определим молярную массу глюкозы (C₆H₁₂O₆)

  • Карбон (C): 12
  • Водород (H): 1
  • Кислород (O): 16

Молярная масса: \[ M_{глюкозы} = 6 \times 12 + 12 \times 1 + 6 \times 16 = 72 + 12 + 96 = 180\,г/моль \]

Шаг 2: Найдем количество вещества глюкозы (молярное количество)

\[ n_{глюкозы} = \frac{m_{глюкозы}}{M_{глюкозы}} = \frac{45\,г}{180\,г/моль} = 0,25\,моль \]

Шаг 3: Рассчитаем молярную концентрацию воды

Молярная масса воды: \[ M_{вода} = 18\,г/моль \]

Молярное количество воды в 200 г: \[ n_{вода} = \frac{200\,г}{18\,г/моль} \approx 11,11\,моль \]

Шаг 4: Вычислим изменение температуры замерзания и кипения


Для температуры замерзания:

\[ \Delta T_{замерз} = K_{крио} \times m_{раствора \text{ в кг}} \times \text{ (молярная доля глюкозы или концентрация) } \]

Но в классической формуле для цитопаризма используют:

\[ \Delta T_{замерз} = K_{крио} \times m_{раствора} \times i \]

где \(i\) — фактор ионной диссоциации (для глюкозы \(i=1\), так как глюкоза не диссоциирует).

Масса раствора: \[ m_{итого} = 200\,г + 45\,г = 245\,г = 0,245\,кг \]

Изменение температуры: \[ \Delta T_{замерз} = K_{крио} \times c \times i \]

где \( c \) — моляльная концентрация раствора:

\[ c = \frac{n_{глюкозы}}{m_{вода} в\,кг} = \frac{0,25\,моль}{0,2\,кг} = 1,25\,моль/кг \]

Теперь, изменения температуры:

\[ \Delta T_{замерз} = 1,86 \times 1,25 = 2,325^\circ C \]

Это уменьшение температуры замерзания по сравнению с чистой водой.

Следовательно, температура замерзания раствора: \[ T_{замерз} = T_{чистой\ воды} - \Delta T_{замерз} = 0 - 2,33 \approx -2,33^\circ C \]


Для температуры кипения:

Изменение температуры кипения:

\[ \Delta T_{кип} = K_{эбуллио} \times c \times i \]

Подставляем:

\[ \Delta T_{кип} = 0,52 \times 1,25 = 0,65^\circ C \]

Температура кипения раствора:

\[ T_{кип} = 100 + 0,65 \approx 100,65^\circ C \]

Итог:

  • Температура замерзания раствора: приблизительно —2,33 °C
  • Температура кипения: приблизительно 100,65 °C

Если нужно, я могу помочь с более точными расчетами или пояснениями.