В 200 г воды растворили 93 г карбамида CO(NH2)2 . Температура замерзания этого раствора

Задача: решить для раствора воды и карбамида (urea) CO(NH2)2.

Шаги решения

1. Молярная масса карбамида

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

2. Количество вещества растворителя (воды) и растворённого вещества

• Масса воды: 200 g = 0.200 кг.
• Масса растворённого вещества: 93 g.
• Моли карбамида: n = 93 г / 60.06 г/моль ≈ 1.55 моль (точнее ≈ 1.55–1.55).

3. Молярность раствора (молярная не нужна), но нам нужен моляльный эквивалент

• Моль растворённого вещества на 1 кг растворителя выражается как моляльность m.
• Молярность: m = n / масса растворителя (в кг) ≈ 1.55 моль / 0.200 кг ≈ 7.75 моль/кг.

4. Закон по понижению точки росы/замерзания

• Формула: ΔTf = i · Kf · m.
• Для воды Kf (для замерзания) ≈ 1.86 °C·кг/моль.
• Карбамид — неэлектролит, поэтому i ≈ 1.
• ΔTf ≈ 1 · 1.86 · 7.75 ≈ 14.4 °C.

5. Температура замерзания раствора

• Температура замерзания чистой воды Tf° ≈ 0 °C.
• Tf раствора ≈ Tf° − ΔTf ≈ 0 − 14.4 ≈ −14.4 °C.

Ответ Потенциальная температура замерзания раствора (при нормальном атмосферном давлении) примерно −14.4 °C. При необходимости можно указать как примерно −14 °C. Примечание: это приближённое значение, основанное на идеальном растворе; реальные значения могут незначительно отличаться из-за взаимодействий частиц и интенсивности растворителя.