Давайте подробно решим задачу по физико-химии, исходя из заявленных параметров. Нам нужно найти:
- Температуру замерзания раствора (Ответ {$а} Вопрос 1).
- Температуру кипения раствора (Ответ {$а} Вопрос 2).
Дано:
- Масса воды, ( m_{воды} = 200,г )
- Масса глюкозы, ( m_{глюкозы} = 45,г )
- Молярная масса глюкозы, ( M_{глюкозы} = 180,г/моль )
- Константа криоскопическая воды, ( K_{крио} = 1,86,°C \cdot кг/моль )
- Константа эбуллиоскопическая воды, ( K_{эбуллио} = 0,52,°C \cdot кг/моль )
Шаг 1. Определение количества вещества глюкозы
Моль глюкозы:
[
n_{глюкозы} = \frac{m_{глюкозы}}{M_{глюкозы}} = \frac{45,г}{180,г/моль} = 0,25,моль
]
Шаг 2. Расчет молярной концентрации растворителя (воды)
Общий вес раствора:
[
m_{раствора} = 200,г + 45,г = 245,г = 0,245,кг
]
Молярность раствора в терминах растворенного вещества:
- Для вычисления изменения температуры замерзания или кипения нужна молярность, которая определяется количеством молей растворенного вещества в килограмме растворителя. Обычно используют молярность по растворителю.
Молярное количество растворителя (воды):
[
n_{воды} = \frac{m_{воды}}{18,г/моль} = \frac{200,г}{18,г/моль} \approx 11,11,моль
]
Шаг 3. Расчет молярной концентрации растворенного вещества
Молярная концентрация по воде (моль на кг воды):
[
C = \frac{n_{глюкозы}}{m_{воды,в,кг}} = \frac{0,25,моль}{0,2,кг} = 1,25,моль/кг
]
Шаг 4. Расчет изменения точки замерзания (понижение температуры)
Формула по криоскопической константе:
[
\Delta T_{замерзания} = K_{крио} \times C
]
Где:
[
\Delta T_{замерзания} = 1,86 \times 1,25 = 2,325,°C
]
Температура замерзания чистой воды — 0 °C, поэтому:
[
T_{замерзания\ раствора} = 0 - 2,325 = -2,3,°C
]
(округление до десятых).
Шаг 5. Расчет изменения точки кипения
Аналогично по эбуллиоскопической константе:
[
\Delta T_{кипения} = K_{эбуллио} \times C = 0,52 \times 1,25 = 0,65,°C
]
Температура кипения чистой воды — 100 °C, поэтому:
[
T_{кипения\ раствора} = 100 + 0,65 = 100,7,°C
]
Итоговые ответы:
- Температура замерзания раствора: (-2,3,°C)
- Температура кипения раствора: (100,7,°C)
Если есть дополнительные вопросы или нужны разъяснения, я с радостью помогу!