В 200 г воды растворили 62 г карбамида CO(NH2)2 . Температура замерзания этого раствора

Задача сводится к свойствам коллигативным свойствам растворов (угол свободных растворённых частиц, неэлектролит). Для воды температурой замерзания чистой воды является 0°C.

Что нужно посчитать:

• ΔTm = i · Kf · m, где
  • i — коэффициент Вант-Хоффа (для мочевины urea CO(NH2)2 i ≈ 1, т.к. это слабый электролит/неэлектролит; раствор не диссоциирует на ионы).
  • Kf для воды ≈ 1.86 °C·кг/моль.
  • m — моляльность раствора (моль растворённого вещества на 1 кг растворителя).

1. Найдём молярную массу мочевины:

• CO(NH2)2 = C(12.01) + O(16.00) + N(14.01)×2 + H(1.008)×4 ≈ 60.06 г/моль.

2. Моли вещества:

• Масса мочевины = 62 г
• Молярная масса ≈ 60.06 г/моль
• moles = 62 / 60.06 ≈ 1.032 моль

3. Molality раствора:

• Масса растворителя (вода) = 200 г = 0.200 кг
• m = 1.032 моль / 0.200 кг ≈ 5.16 моль/кг

4. Свойство замерзания:

• ΔTm = i · Kf · m ≈ 1 · 1.86 · 5.16 ≈ 9.60 °C

5. Температура замерзания раствора:

• Tf раствора ≈ Tf чистой воды − ΔTm = 0°C − 9.60°C ≈ −9.6°C

Ответ: температура замерзания раствора приблизительно −9.6 °C.

Дополнительно:

• Пояснение: мочевина не даёт ионов в растворе, поэтому i ≈ 1. Молярная величина моль/кг обеспечивает независимость от объёма раствора, что удобно для задач на замерзание.
• При больших концентрациях погрешности возрастает, но для данного примера приближённо верно.