See lahustub 1000 g vees temperatuuril 20 °C. Aine ja vee mooliosad. Aine molaarmassi määramine

Näide 1. Arvutage 135 g glükoosi C 6 H 12 O 6 sisaldava lahuse osmootne rõhk 1,5 liitris temperatuuril 0 0 C.

Lahendus: Osmootne rõhk määratakse Van't Hoffi seaduse järgi:

Vaata RT

Lahuse molaarse kontsentratsiooni leiame järgmise valemi abil:

Asendades Van't Hoffi seaduse avaldises molaarse kontsentratsiooni väärtuse, arvutame osmootse rõhu:

π = C m RT= 0,5 mol / L ∙ 8,314 Pa ∙ m 3 / mol ∙ K ∙ 273 = 1134,86 ∙ 10 3 Pa

Näide 2.Määratakse lahuse keemistemperatuur, mis sisaldab 1,84 g nitrobenseeni C 6 H 5 NO 2 10 g benseenis. Puhta benseeni keemistemperatuur on 80,2 0 С.

Lahendus: Lahuse keemistemperatuur on ∆t võrra kõrgem kui puhta benseeni keemispunkt: t pall (lahus) = t pall (lahusti) + ∆t pall;

Vastavalt Raouli seadusele: ∆t pall = Е ∙ С m ,

kus E - ebullioskoopiline lahustikonstant (tabeliväärtus),

C m- lahuse molaarne kontsentratsioon, mol / kg

∆t pall = Е ∙ С m = 1,5 ∙ 2,53 = 3,8 0 C.

t pall (lahus) = t pall (lahusti) + ∆t pall = 80,2 0 C +3,8 0 C = 84 0 C.

901. Lahus, mis sisaldab 57 g suhkrut С 12 Н 22 О 11 500 g vees, keeb temperatuuril 100,72 0 С. Määrake vee ebullioskoopiline konstant.

902. Lahus, mis sisaldab 4,6 g glütserooli C 3 H 8 O 3 71 g atsetoonis, keeb temperatuuril 56,73 0 С. Määrake atsetooni ebullioskoopiline konstant, kui atsetooni keemistemperatuur on 56 0 С.

903. Arvutage lahuse keemistemperatuur, mis sisaldab 2 g naftaleeni C 10 H 8 20 g eetris, kui eetri keemistemperatuur on 35,6 0 C ja ebullioskoopiline konstant on 2,16.

904,4 g ainet lahustatakse 100 g vees. Saadud lahus külmub temperatuuril -0,93 0 С. Määrake lahustunud aine molekulmass.

905. Määrake bensoehappe suhteline molekulmass, kui selle 10% lahus keeb temperatuuril 37,57 0 С Eetri keemistemperatuur on 35,6 0 С ja ebullioskoopiline konstant on 2,16.

906. 500 g benseenis 12,3 g nitrobenseeni C 6 H 5 NO 2 sisaldava lahuse külmumistemperatuuri alandamine on 1,02 0 С. Määrata benseeni krüoskoopiline konstant.

907. Äädikhappe külmumistemperatuur on 17 0 С, krüoskoopiline konstant on 3,9. Määrake lahuse külmumistemperatuur, mis sisaldab 0,1 mol lahustunud ainet 500 g äädikhappes CH 3 COOH.

908. Lahus, mis sisaldab 2,175 g lahustunud ainet 56,25 g vees, külmub temperatuuril -1,2 0 С. Määrata lahustunud aine suhteline molekulmass.

909. Millisel temperatuuril keeb lahus, mis sisaldab 90 g glükoosi С 6 Н 12 О 6 1000 g vees?

910. 5 g ainet lahustatakse 200 g alkoholis. Lahus keeb temperatuuril 79,2 0 С. Määrake aine suhteline molekulmass, kui alkoholi ebullioskoopiline konstant on 1,22. Alkoholi keemistemperatuur on 78,3 0 С.

911. Suhkru vesilahus külmub -1,1 0 С. Määrake suhkru С 12 Н 22 О 11 massiosa (%) lahuses.

912. Millises veemassis tuleb lahustada 46 g glütseriini C 3 H 8 O 3, et saada lahus keemistemperatuuriga 100,104 0 C?

913. Lahus, mis sisaldab 27 g ainet 1 kg vees, keeb temperatuuril 100,078 0 С. Määrake lahustunud aine suhteline molekulmass.

914. Arvutage vee mass, milles tuleks lahustada 300 g glütseriini C 3 H 8 O 3, et saada -2 0 C juures külmutav lahus.

915. Glükoosilahuse vees keemistemperatuur tõuseb 0,416 ° C. Puhastage selle lahuse külmumistemperatuuri langus.

916. Arvutage glütseriini C 3 H 8 O 3 20% veelahuse külmumistemperatuur.

917. 1,6 g ainet lahustatakse 250 g vees. Lahus külmub temperatuuril -0,2 0 C. Arvutage lahustunud aine suhteline molekulmass.

918. Lahus, mis sisaldab 0,5 g atsetooni (CH 3) 2 CO 100 g äädikhappes, vähendab külmumistemperatuuri 0,34 0 С. Määrata äädikhappe krüoskoopiline konstant.

919. Arvutage glütseriini massiosa (%) vesilahuses, mille keemistemperatuur on 100,39 0 С.

920. Mitu grammi etüleenglükooli C 2 H 4 (OH) 2 tuleb lisada iga kilogrammi vee kohta, et valmistada antifriis külmumistemperatuuriga -9,3 0 C?

921. Lahus, mis sisaldab 565 g atsetooni ja 11,5 g glütseriini C 3 H 5 (OH) 3, keeb temperatuuril 56,38 0 С. Puhas atsetooni keeb 56 0 С. Arvutage atsetooni ebullioskoopiline konstant.

922. Mis temperatuuril külmub 4% lahus etüülalkohol C 2 H 5 OH vees?

923. Määrata suhkru С 12 Н 22 О 11 massiosa (%) vesilahuses, kui lahus keeb temperatuuril 101,04 0 С.

924. Milline lahustest külmub madalamal temperatuuril: 10% glükoosilahus С 6 Н 12 О 6 või 10% suhkrulahus С 12 Н 22 О 11?

925. Arvutage glütseriini 12% (massi järgi) vesilahuse C 3 H 8 O 3 külmumistemperatuur.

926. Arvutage lahuse keemistemperatuur, mis sisaldab 100 g sahharoosi C 12 H 22 O 11 750 g vees.

927. Lahus, mis sisaldab 8,535 g NaNO 3 100 g vees, kristalliseerub temperatuuril t = -2,8 0 С. Määrake vee krüoskoopiline konstant.

928. Jahutusvedeliku valmistamiseks 20 liitri vee jaoks võetakse 6 g glütseriini (= 1,26 g / ml). Milline saab olema valmistatud antifriisi külmumispunkt?

929. Määrake etüleenglükool C 2 H 4 (OH) 2 kogus, mis tuleb lisada 1 kg veele –15 0 С lahuse valmistamiseks.

930. Määrake lahuse, mis sisaldab 54 g glükoosi C 6 H 12 O 6 250 g vees, kristallisatsioonitemperatuur.

931. Lahus, mis sisaldab 80 g naftaleeni C 10 H 8 200 g dietüüleetris, keeb temperatuuril t = 37,5 0 C ja puhas eeter temperatuuril t = 35 0 C. Määrake eetri ebulioskoopiline konstant.

932. 3,24 g väävli lisamisel 40 g benseenile C 6 H 6 tõusis keemistemperatuur 0,91 0 С. Mitu aatomit on lahuses väävliosakesed, kui benseeni ebullioskoopiline konstant on 2,57 0 С.

933. Lahus, mis sisaldab 3,04 g C 10 H 16 O kamprit 100 g C 6 H 6 benseenis, keeb temperatuuril t = 80,714 0 C. (Benseeni keemistemperatuur on 80,20 0 C). Määrake benseeni ebulioskoopiline konstant.

934. Mitu grammi karbamiidi (uurea) CO (NH 2) 2 tuleb lahustada 125 g vees, et keemistemperatuur tõuseks 0,26 0 С. Vee ebullioskoopiline konstant on 0,52 0 С.

935. Arvutage glütseriini C 3 H 8 O 3 6% (massi järgi) vesilahuse keemistemperatuur.

936. Arvutage sahharoosi С 12 Н 22 О 11 massiosa vesilahuses, mille kristalliseerumistemperatuur on 0,41 0 С.

937. 0,4 g teatud aine lahustamisel 10 g vees langes lahuse kristalliseerumistemperatuur 1,24 0 С. Arvutage lahustunud aine molaarmass.

938. Arvutage 5% (massi järgi) suhkrulahuse C 12 H 22 O 11 vees oleva külmumistemperatuur.

939. Mitu grammi glükoosi С 6 Н 12 О 6 tuleks lahustada 300 g vees, et saada lahus keemistemperatuuriga 100, 5 0 С?

940. Lahus, mis sisaldab 8,5 g mingit mitteelektrolüüti 400 g vees, keeb temperatuuril 100,78 0 С. Arvutage lahustunud aine molaarmass.

941. Kui 0,4 g teatud ainet lahustatakse 10 g vees, muutub lahuse kristalliseerumistemperatuuriks –1,24 0 С. Määrake lahustunud aine molaarmass.

942. Arvutage suhkru С 12 Н 22 О 11 massiosa lahuses, mille keemistemperatuur on 100, 13 0 С.

943. Arvutage glütseriini C 3 H 8 O 3 25% (massi järgi) veelahuse kristallisatsioonitemperatuur.

944. Benseeni kristalliseerumistemperatuur on С 6 Н 6 5,5 0 С, krüoskoopiline konstant on 5,12. Arvutage nitrobenseeni molaarmass, kui lahus, mis sisaldab 6,15 g nitrobenseeni 400 g benseenis, kristalliseerub temperatuuril 4,86 ​​°C.

945. Glütseriini C 3 H 8 O 3 lahus vees näitab keemistemperatuuri tõusu 0,5 0 С. Arvutage selle lahuse kristalliseerumistemperatuur.

946. Arvutage uurea CO (NH 2) 2 massiosa vesilahuses, mille kristalliseerumistemperatuur on –5 0 С.

947. Kui palju vett tuleb lahustada 300 g benseeni С 6 Н 6, et saada lahus kristalliseerumistemperatuuriga –20 0 С?

948. Arvutage glütseriini C 3 H 8 O 3 15% (massi järgi) lahuse keemistemperatuur atsetoonis, kui atsetooni keemistemperatuur on 56,1 0 C ja ebulioskoopiline konstant on 1,73.

949. Arvutage lahuse osmootne rõhk temperatuuril 17 0 C, kui 1 liiter sisaldab 18,4 g glütseriini C 3 H 5 (OH) 3.

950. 1 ml lahust sisaldab 10 15 lahustunud aine molekuli. Arvutage lahuse osmootne rõhk temperatuuril 0 0 С. Millises mahus on 1 mol lahustunud ainet?

951. Mitu molekuli lahustunud ainet sisaldab 1 ml lahust, mille osmootne rõhk temperatuuril 54 0 С on võrdne 6065 Pa?

952. Arvutage 25% (massi järgi) sahharoosilahuse C 12 H 22 O 11 osmootne rõhk temperatuuril 15 0 C (ρ = 1,105 g / ml).

953. Millisel temperatuuril ulatub lahuse osmootne rõhk, mis sisaldab 45 g glükoosi C 6 H 12 O 6 1 liitris vees, 607,8 kPa?

954. Arvutage 0,25M suhkrulahuse C 12 H 22 O 11 osmootne rõhk 38 0 С juures.

955. Millisel temperatuuril jõuab 1 liitris 60 g glükoosi С 6 Н 12 О 6 sisaldava lahuse osmootne rõhk 3 atm-ni?

956. Lahuse, mille maht on 5 liitrit, osmootne rõhk 27 0 С on võrdne 1,2 ∙ 10 5 Pa. Mis on selle lahuse molaarne kontsentratsioon?

957. Mitu grammi etüülalkoholi С 2 Н 5 ОН peaks sisaldama 1 liiter lahust, et selle osmootne rõhk oleks sama kui lahusel, mis sisaldab samal temperatuuril 4,5 g formaldehüüdi СН 2 О 1 liitris.

958. Mitu grammi etüülalkoholi С 2 Н 5 ОН tuleks lahustada 500 ml vees, et selle lahuse osmootne rõhk 20 0 С juures oleks võrdne 4,052 ∙ 10 5 Pa?

959,200 ml lahust sisaldab 1 g lahustunud ainet ja selle osmootne rõhk on 20 0 C juures 0,43 ∙ 10 5 Pa. Määrake lahustunud aine molaarmass.

960. Määrake lahustunud aine molaarmass, kui lahuse, mis sisaldab 6 g ainet 0,5 l temperatuuril 17 0 С, osmootne rõhk on 4,82 ∙ 10 5 Pa.

961. Mitu grammi glükoosi C 6 H 12 O 6 peaks sisaldama 1 liiter lahust, et selle osmootne rõhk oleks sama kui lahus, mis sisaldab 1 liitris samal temperatuuril 34,2 g suhkrut C 12 H 22 O 11?

962,400 ml lahust sisaldab temperatuuril 27 0 C 2 g lahustunud ainet. Lahuse osmootne rõhk on 1,216 ∙ 10 5 Pa. Määrake lahustunud aine molaarmass.

963. Suhkrulahuse C 12 H 22 O 11 temperatuuril 0 0 C on osmootne rõhk 7,1 ∙ 10 5 Pa. Mitu grammi suhkrut on 250 ml sellises lahuses?

964. 7 liitris lahuses sisaldub 2,45 g uureat. Lahuse osmootne rõhk 0 ° C juures on 1,317 ∙ 10 5 Pa. Arvutage uurea molaarmass.

965. Määrake lahuse, mille 1 liiter sisaldab 3,01 ∙ 10 23 molekuli 0 0 С juures, osmootne rõhk.

966. Fenooli C 6 H 5 OH ja glükoosi C 6 H 12 O 6 vesilahused sisaldavad 1 liitris võrdses koguses lahustunud aineid. Millises lahuses on osmootne rõhk samal temperatuuril kõrgem? Kui mitu korda?

967. Lahus, mis sisaldab 3 g mitteelektrolüüti 250 ml vees külmub temperatuuril - 0,348 0 С. Arvutage mitteelektrolüüdi molaarmass.

968. Lahus, mis sisaldab 7,4 g glükoosi C 6 H 12 O 6 1 liitris temperatuuril 27 0 C, on sama osmootse rõhuga kui uurea lahusel CO (NH 2) 2. Mitu g uureat on 500 ml lahuses?

969. Lahuse, mille 1 liiter sisaldab 4,65 g aniliini C 6 H 5 NH 2, osmootne rõhk temperatuuril 21 0 C võrdub 122,2 kPa. Arvutage aniliini molaarmass.

970. Arvutage osmootne rõhk temperatuuril 20 0 C 4% suhkrulahus C 12 H 22 O 11, mille tihedus on 1,014 g / ml.

971. Määrake 90,08 g glükoosi С 6 Н 12 О 6 sisaldava lahuse osmootne rõhk 4 liitris temperatuuril 27 0 С.

972. Lahus, mille maht on 4 liitrit, sisaldab temperatuuril 0 ° C 36,8 g glütseriini (C 3 H 8 O 3). Mis on selle lahuse osmootne rõhk?

973. Temperatuuril 0 0 C on sahharoosilahuse C 12 H 22 O 11 osmootne rõhk 3,55 ∙ 10 5 Pa. Millise massi sahharoosi sisaldab 1 liiter lahus?

974. Määrake osmootse lahuse väärtus, millest 1 liitris koos Temperatuuril 17 0 C saadakse 0,4 mol mitteelektrolüüti.

975. Kui suur on 2,5 liitris lahuses 6,2 g aniliini (C 6 H 5 NH 2) sisaldava lahuse osmootne rõhk temperatuuril 21 0 С.

976. Temperatuuril 0 0 C on sahharoosilahuse C 12 H 22 O 11 osmootne rõhk 3,55 ∙ 10 5 Pa. Millise massi sahharoosi sisaldab 1 liiter lahus?

977. Millisel temperatuuril külmub etüülalkoholi vesilahus, kui C 2 H 5 OH massiosa on 25%?

978. Lahus, mis sisaldab 0,162 g väävlit 20 g benseenis, keeb temperatuuril 0,081 0 С kõrgemal kui puhas benseen. Arvutage lahuses oleva väävli molekulmass. Mitu aatomit on ühes väävlimolekulis?

979. 100 ml sahharoosi 0,5 mol/l vesilahusele С 12 Н 22 О 11 lisati 300 ml vett. Kui suur on saadud lahuse osmootne rõhk temperatuuril 25 °C?

980. Määrake lahuse keemis- ja külmumistemperatuur, mis sisaldab 1 g nitrobenseeni C 6 H 5 NO 2 10 g benseenis. Benseeni ebuloskoopilised ja krüoskoopilised konstandid on vastavalt 2,57 ja 5,1 K ∙ kg / mol. Puhta benseeni keemistemperatuur on 80,2 0 С, külmumistemperatuur -5,4 0 С.

981. Mis on 3,01 ∙ 10 23 molekuli sisaldava mitteelektrolüütide lahuse külmumistemperatuur ühes liitris vees?

982. Kampari massiga 0,522 g lahused 17 g eetris keevad temperatuuril 0,461 0 С puhtast eetrist kõrgemal. Ebullioskoopiline eetri konstant 2,16 K ∙ kg / mol. Määrake kampri molekulmass.

983. Sahharoosi vesilahuse keemistemperatuur on 101,4 0 С. Arvutage sahharoosi molaarkontsentratsioon ja massiosa lahuses. Mis temperatuuril see lahus külmub?

984. Mitteelektrolüüdi molekulmass on 123,11 g / mol. Millise massi mitteelektrolüüti peaks sisaldama 1 liiter lahus, et lahuse osmootne rõhk 20 ° C juures oleks 4,56 ∙ 10 5 Pa?

985. 13,0 mitteelektrolüüdi lahustamisel 400 g dietüüleetris (C 2 H 5) 2 O tõusis keemistemperatuur 0,453 K võrra. Määrake lahustunud aine molekulmass.

986. Määrake glükoosi vesilahuse keemistemperatuur, kui C 6 H 12 O 6 massiosa on 20% (vee puhul Ke = 0,516 K ∙ kg / mol).

987. Lahus, mis koosneb 9,2 g joodi ja 100 g metüülalkohol(CH 3 OH), keeb temperatuuril 65,0 0 С. Mitu aatomit sisaldub lahustunud olekus joodi molekulis? Alkoholi keemistemperatuur on 64,7 0 С ja selle ebullioskoopiline konstant on K e = 0,84.

988. Mitu grammi sahharoosi С 12 Н 22 О 11 tuleks lahustada 100 g vees, et: a) alandada kristalliseerumistemperatuuri 1 0 С võrra; b) tõsta keemistemperatuuri 1 0 С võrra?

989. 2,09 mõnd ainet lahustatakse 60 g benseenis. Lahus kristalliseerub temperatuuril 4,25 0 С. Määrake aine molekulmass. Puhas benseen kristalliseerub temperatuuril 5,5 0 C. Benseeni krüoskoopiline konstant on 5,12 K ∙ kg / mol.

990. Temperatuuril 20 ° C on lahuse osmootne rõhk, millest 100 ml sisaldab 6,33 g vere värvainet - hematiini, 243,4 kPa. Määrake hematiini molekulmass.

991. Lahus, mis koosneb 9,2 g glütseriinist C 3 H 5 (OH) 3 ja 400 g atsetoonist, keeb temperatuuril 56,38 0 С. Puhas atsetoon keeb temperatuuril 56,0 0 С. Arvutage atsetooni ebullioskoopiline konstant.

992. Vee aururõhk 30 0 С juures on 4245,2 Pa. Millise massi suhkrut C 12 H 22 O 11 tuleks lahustada 800 g vees, et saada lahus, mille aururõhk on 33,3 Pa võrra väiksem kui vee aururõhk? Arvutage suhkru massiosa (%) lahuses.

993. Eetri aururõhk 30 0 С juures võrdub 8,64 ∙ 10 4 Pa. Kui suur kogus mitteelektrolüüti tuleks lahustada 50 moolis eetris, et alandada aururõhku antud temperatuuril 2666 Pa võrra?

994. Aururõhu langus lahusel, mis sisaldab 0,4 mol aniliini 3,04 kg süsinikdisulfiidis, on teatud temperatuuril võrdne 1003,7 Pa-ga. Süsinikdisulfiidi aururõhk samal temperatuuril on 1,0133 ∙ 10 5 Pa. Arvutage süsinikdisulfiidi molekulmass.

995. Teatud temperatuuril on aururõhk lahuse kohal, mis sisaldab 62 g fenooli C 6 H 5 O 60 mol eetris, 0,507 ∙ 10 5 Pa. Leidke eetri aururõhk sellel temperatuuril.

996. Vee aururõhk 50 0 С juures võrdub 12334 Pa. Arvutage lahuse aururõhk, mis sisaldab 50 g etüleenglükooli C 2 H 4 (OH) 2 900 g vees.

997. Veeauru rõhk 65 0 С juures võrdub 25003 Pa. Veeauru rõhk määratakse lahuse kohal, mis sisaldab 34,2 g suhkrut C 12 H 22 O 12 90 g vees samal temperatuuril.

998. Vee aururõhk 10 0 С juures on 1227,8 Pa. Millises mahus vees tuleb lahustada 16 g metüülalkoholi, et saada lahus, mille aururõhk on samal temperatuuril 1200 Pa? Arvutage alkoholi massiosa lahuses (%).

999. Millisel temperatuuril kristalliseerub vesilahus, milles metüülalkoholi massiosa on 45%.

1000. 15% alkoholi sisaldav vesi-alkoholilahus kristalliseerub temperatuuril -10,26 0 С. Määrake alkoholi molaarmass.

2.10.1. Aatomite ja molekulide suhtelise ja absoluutse massi arvutamine

Aatomite ja molekulide suhtelised massid määratakse D.I. Mendelejevi aatommasside väärtused. Samal ajal ümardatakse hariduslikel eesmärkidel arvutuste tegemisel elementide aatommasside väärtused tavaliselt täisarvudeks (välja arvatud kloor, mille aatommass on 35,5).

Näide 1. Kaltsiumi suhteline aatommass ja r (Ca) = 40; plaatina suhteline aatommass А r (Pt) = 195.

Molekuli suhteline mass arvutatakse antud molekuli moodustavate aatomite suhteliste aatommasside summana, võttes arvesse nende aine hulka.

Näide 2. Väävelhappe suhteline molaarmass:

Mr (H2SO4) = 2A r (H) + A r (S) + 4A r (O) = 2 · 1 + 32 + 4· 16 = 98.

Aatomite ja molekulide absoluutmasside väärtused saadakse, jagades 1 mooli aine massi Avogadro arvuga.

Näide 3. Määrake ühe kaltsiumi aatomi mass.

Lahendus. Kaltsiumi aatommass on Ar (Ca) = 40 g / mol. Ühe kaltsiumi aatomi mass on võrdne:

m (Ca) = А r (Ca): NA = 40: 6,02 · 10 23 = 6,64· 10-23 g.

Näide 4. Määrake ühe väävelhappe molekuli mass.

Lahendus. Väävelhappe molaarmass on M r (H 2 SO 4) = 98. Ühe molekuli mass m (H 2 SO 4) on:

m (H2SO4) = Mr (H2SO4): NA = 98: 6,02 · 10 23 = 16,28· 10-23 g.

2.10.2. Aine koguse arvutamine ning aatomi- ja molekulaarosakeste arvu arvutamine teadaolevatest massi- ja ruumalaväärtustest

Aine kogus määratakse, jagades selle grammides väljendatud massi aatom (molaarse) massiga. Tavatingimustes gaasilises olekus oleva aine kogus leitakse, jagades selle ruumala 1 mooli gaasi (22,4 liitri) mahuga.

Näide 5. Määrake naatriumi n (Na) kogus 57,5 ​​g metallilises naatriumis.

Lahendus. Naatriumi suhteline aatommass on Ar (Na) = 23. Leiame aine koguse, jagades metallilise naatriumi massi selle aatommassiga:

n (Na) = 57,5: 23 = 2,5 mol.

Näide 6. Määrake lämmastiku kogus, kui selle maht normaaltingimustes. on 5,6 liitrit.

Lahendus. Lämmastiku kogus n (N 2) leiame selle ruumala jagades 1 mooli gaasi (22,4 l) mahuga:

n (N2) = 5,6: 22,4 = 0,25 mol.

Aatomite ja molekulide arv aines määratakse, korrutades aatomite ja molekulide ainekoguse Avogadro arvuga.

Näide 7. Määrake 1 kg vees sisalduvate molekulide arv.

Lahendus. Veekoguse leiame, jagades selle massi (1000 g) molaarmassiga (18 g / mol):

n (H20) = 1000: 18 = 55,5 mol.

Molekulide arv 1000 g vees on:

N (H20) = 55,5 · 6,02· 10 23 = 3,34· 10 24 .

Näide 8. Määrake 1 liitris (NU) hapnikus sisalduvate aatomite arv.

Lahendus. Hapniku aine kogus, mille maht normaaltingimustes on 1 liiter, on võrdne:

n (O2) = 1: 22,4 = 4,46 · 10-2 mol.

Hapniku molekulide arv 1 liitris (n.u.) on:

N (O2) = 4,46 · 10 -2 · 6,02· 10 23 = 2,69· 10 22 .

Tuleb märkida, et 26.9 · Normaalsetes tingimustes sisaldub 1 liitris gaasis 10 22 molekuli. Kuna hapnikumolekul on kaheaatomiline, on hapnikuaatomite arv 1 liitris 2 korda suurem, s.o. 5.38 · 10 22 .

2.10.3. Gaasisegu keskmise molaarmassi ja mahuosa arvutamine
selles sisalduvad gaasid

Gaasisegu keskmine molaarmass arvutatakse segu moodustavate gaaside molaarmasside ja nende mahuosade põhjal.

Näide 9. Eeldades, et lämmastiku, hapniku ja argooni sisaldus (mahuprotsentides) õhus on vastavalt 78, 21 ja 1, arvutage õhu keskmine molaarmass.

Lahendus.

M õhk = 0,78 · Mr (N2) +0,21 · Mr (02) +0,01 · Mr (Ar) = 0,78 · 28+0,21· 32+0,01· 40 = 21,84+6,72+0,40=28,96

Või umbes 29 g / mol.

Näide 10. Gaasi segu sisaldab normaaltingimustel mõõdetuna 12 l NH 3, 5 l N 2 ja 3 l H 2 . Arvutage selles segus olevate gaaside mahuosa ja selle keskmine molaarmass.

Lahendus. Gaasi segu kogumaht on V = 12 + 5 + 3 = 20 liitrit. j gaaside mahuosad on võrdsed:

φ (NH3) = 12: 20 = 0,6; φ (N2) = 5: 20 = 0,25; φ (H2) = 3: 20 = 0,15.

Keskmine molaarmass arvutatakse selle segu moodustavate gaaside mahuosa ja nende molekulmasside põhjal:

M = 0,6 · M (NH3) +0,25 · M (N2) +0,15 · M (H2) = 0,6 · 17+0,25· 28+0,15· 2 = 17,5.

2.10.4. Keemilises ühendis sisalduva keemilise elemendi massiosa arvutamine

Keemilise elemendi massiosa ω määratletakse kui aine antud massis sisalduva antud elemendi X aatomi massi ja selle aine massi m suhet. Massiosa on mõõtmeteta suurus. Seda väljendatakse murdosades ühest:

ω (X) = m (X) / m (0<ω< 1);

või protsentides

ω (X),% = 100 m (X) / m (0%<ω<100%),

kus ω (X) on keemilise elemendi X massiosa; m (X) on keemilise elemendi X mass; m on aine mass.

Näide 11. Arvutage mangaani massiosa mangaanoksiidis (VII).

Lahendus. Ainete molaarmassid on järgmised: M (Mn) = 55 g / mol, M (O) = 16 g / mol, M (Mn 2 O 7) = 2M (Mn) + 7 M (O) = 222 g / mol . Seetõttu on Mn 2 O 7 mass aine kogusega 1 mol:

m (Mn2O7) = M (Mn2O7) · n (Mn2O7) = 222 · 1 = 222 g.

Valemist Mn 2 O 7 järeldub, et mangaani aatomite aine kogus on kaks korda suurem mangaan (VII) oksiidi aine kogusest. Tähendab,

n (Mn) = 2n (Mn2O7) = 2 mol,

m (Mn) = n (Mn) · M (Mn) = 2 · 55 = 110 g.

Seega on mangaani massiosa mangaan (VII) oksiidis võrdne:

ω (X) = m (Mn): m (Mn2O7) = 110: 222 = 0,495 või 49,5%.

2.10.5. Keemilise ühendi valemi määramine selle elemendi koostise järgi

Aine lihtsaim keemiline valem määratakse selle aine moodustavate elementide massiosa teadaolevate väärtuste alusel.

Oletame, et on olemas proov ainest Na x P y O z massiga mo g. Vaatleme, kuidas määratakse selle keemiline valem, kui elementide aatomite ainekogused, nende massid või massifraktsioonid teadaolevas massis aine on teada. Aine valem määratakse suhtega:

x: y: z = N (Na): N (P): N (O).

See suhe ei muutu, kui kõik selle liikmed jagatakse Avogadro arvuga:

x: y: z = N (Na) / N A: N (P) / NA: N (O) / N A = ν (Na): ν (P): ν (O).

Seega on aine valemi leidmiseks vaja teada aine samas massis olevate aatomite ainete koguste suhet:

x: y: z = m (Na) / Mr (Na): m (P) / Mr (P): m (O) / Mr (O).

Kui jagame viimase võrrandi iga liikme proovi m o massiga, saame avaldise, mis võimaldab määrata aine koostist:

x: y: z = ω (Na) / Mr (Na): ω (P) / Mr (P): ω (O) / Mr (O).

Näide 12. Aine sisaldab 85,71 massi. % süsinikku ja 14,29 massiprotsenti. % vesinik. Selle molaarmass on 28 g / mol. Määrake selle aine kõige lihtsamad ja tõesemad keemilised valemid.

Lahendus. Aatomite arvu suhe molekulis C x H y määratakse, jagades iga elemendi massiosa selle aatommassiga:

x: y = 85,71 / 12: 14,29 / 1 = 7,14: 14,29 = 1: 2.

Seega on aine lihtsaim valem CH 2. Aine lihtsaim valem ei lange alati kokku selle tegeliku valemiga. Sel juhul ei vasta valem CH2 vesinikuaatomi valentsile. Tõelise keemilise valemi leidmiseks peate teadma antud aine molaarmassi. Selles näites on aine molaarmass 28 g / mol. Jagades 28 14-ga (aatommasside summa, mis vastab valemiühikule CH 2), saame molekuli aatomite arvu tegeliku suhte:

Saame aine tõelise valemi: C 2 H 4 - etüleen.

Gaasiliste ainete ja aurude molaarmassi asemel võib probleemipüstitus näidata mis tahes gaasi või õhu tihedust.

Vaadeldaval juhul on gaasi õhutihedus 0,9655. Selle väärtuse põhjal saab leida gaasi molaarmassi:

M = M õhk · D õhk = 29 · 0,9655 = 28.

Selles avaldises on M gaasi C x H y molaarmass, M air on õhu keskmine molaarmass, D air on gaasi C x H y tihedus õhus. Saadud molaarmassi kasutatakse aine tegeliku valemi määramiseks.

Probleemi püstitus ei pruugi näidata ühe elemendi massiosa. Selle leidmiseks lahutatakse ühest (100%) kõigi teiste elementide massiosad.

Näide 13. Orgaaniline ühend sisaldab 38,71 massi. süsinik, 51,61 massiprotsenti. % hapnikku ja 9,68 massiprotsenti. % vesinik. Määrake selle aine tegelik valem, kui selle hapniku aurutihedus on 1,9375.

Lahendus. Arvutame aatomite arvu suhte molekulis C x H y O z:

x: y: z = 38,71 / 12: 9,68 / 1: 51,61 / 16 = 3,226: 9,68: 3,226 = 1: 3: 1.

Aine molaarmass M on võrdne:

M = M (O 2) · D (O 2) = 32 · 1,9375 = 62.

Aine lihtsaim valem on CH 3 O. Selle valemiühiku aatommasside summa on 12 + 3 + 16 = 31. Jagame 62 31-ga ja saame molekuli aatomite arvu tegeliku suhte:

x: y: z = 2:6:2.

Seega on aine tegelik valem C 2 H 6 O 2. See valem vastab kahehüdroksüülse alkoholi - etüleenglükooli koostisele: CH 2 (OH) -CH 2 (OH).

2.10.6. Aine molaarmassi määramine

Aine molaarmassi saab määrata selle auru tiheduse põhjal teadaoleva molaarmassi väärtusega gaasis.

Näide 14. Mõne orgaanilise ühendi aurutihedus hapniku jaoks on 1,8125. Määrake selle ühendi molaarmass.

Lahendus. Tundmatu aine molaarmass M x võrdub selle aine D suhtelise tiheduse korrutisega aine M molaarmassiga, mille järgi määratakse suhtelise tiheduse väärtus:

M x = D · M = 1,8125 · 32 = 58,0.

Leitud molaarmassiga ained võivad olla atsetoon, propioonaldehüüd ja allüülalkohol.

Gaasi molaarmassi saab arvutada standardse molaarmahu abil.

Näide 15. Standardse gaasi mass 5,6 liitrit. on 5,046 g. Arvutage selle gaasi molaarmass.

Lahendus. Gaasi molaarmaht normaaltingimustes on 22,4 liitrit. Seetõttu on sihtgaasi molaarmass

M = 5,046 · 22,4/5,6 = 20,18.

Otsitav gaas on neoon Ne.

Clapeyroni – Mendelejevi võrrandit kasutatakse gaasi molaarmassi arvutamiseks, mille ruumala on antud tavapärastel tingimustel.

Näide 16. Temperatuuril 40 umbes C ja rõhul 200 kPa on 3,0 liitri gaasi mass 6,0 g. Määrake selle gaasi molaarmass.

Lahendus. Asendades teadaolevad väärtused Clapeyroni – Mendelejevi võrrandisse, saame:

M = mRT/PV = 6,0 · 8,31· 313/(200· 3,0)= 26,0.

Kõnealune gaas on atsetüleen C 2 H 2.

Näide 17. 5,6 l (NU) süsivesiniku põletamisel saadi 44,0 g süsinikdioksiidi ja 22,5 g vett. Süsivesinike suhteline hapnikutihedus on 1,8125. Määrake süsivesiniku tegelik keemiline valem.

Lahendus. Süsivesiniku põlemise reaktsioonivõrrandit saab esitada järgmiselt:

C x H y + 0,5 (2x + 0,5 y) O 2 = x CO 2 + 0,5 y H 2 O.

Süsivesinike kogus on 5,6: 22,4 = 0,25 mol. Reaktsiooni tulemusena tekib 1 mol süsihappegaasi ja 1,25 mol vett, mis sisaldab 2,5 mol vesinikuaatomeid. Kui süsivesinikku põletatakse 1 mol, saadakse 4 mol süsinikdioksiidi ja 5 mol vett. Seega sisaldab 1 mol süsivesinikku 4 mol süsinikuaatomit ja 10 mol vesinikuaatomeid, s.o. süsivesinike keemiline valem C4H10. Selle süsivesiniku molaarmass on M = 4 · 12 + 10 = 58. Selle suhteline tihedus hapniku jaoks D = 58: 32 = 1,8125 vastab ülesande püstituses antud väärtusele, mis kinnitab leitud keemilise valemi õigsust.

Ülekoormus 427.
Arvutage alkoholi ja vee molaarfraktsioonid 96% (massi järgi) etüülalkoholi lahuses.
Lahendus:
Moolifraktsioon(N i) - lahustunud aine (või lahusti) koguse suhe kõigi ainete koguste summasse
lahuses olevad ained. Alkoholist ja veest koosnevas süsteemis on vee mooliosa (N 1)

Ja alkoholi mooliosa , kus n 1 on alkoholi kogus; n 2 on vee kogus.

Arvutame 1 liitris lahuses sisalduva alkoholi ja vee massi, tingimusel et nende tihedus võrdub proportsioonidega ühega:

a) alkoholi mass:

b) vee mass:

Ainete koguse leiame valemiga:, kus m (B) ja M (B) on aine mass ja kogus.

Nüüd arvutame ainete mooliosad:

Vastus: 0,904; 0,096.

Ülesanne 428.
666 g KOH lahustatakse 1 kg vees; lahuse tihedus on 1,395 g / ml. Leia: a) KOH massiosa; b) molaarsus; c) molaalsus; d) leelise ja vee moolifraktsioonid.
Lahendus:
a) Massiosa- lahustunud aine massi protsent lahuse kogumassist määratakse järgmise valemiga:

kus

m (lahus) = m (H2O) + m (KOH) = 1000 + 666 = 1666

b) Molaarne (maht-molaarne) kontsentratsioon näitab 1 liitris lahuses sisalduva lahustunud aine moolide arvu.

Leiame KOH massi 100 ml lahuse kohta valemi järgi: valem: m = lk V, kus p on lahuse tihedus, V on lahuse ruumala.

m (KOH) = 1,395 . 1000 = 1395 g.

Nüüd arvutame lahuse molaarsuse:

Leiame, mitu grammi HNO 3 on 1000 g vees, moodustades suhte:

d) Moolfraktsioon (N i) - lahustunud aine (või lahusti) koguse ja kõigi lahuses olevate ainete koguste summa suhe. Alkoholist ja veest koosnevas süsteemis on vee mooliosa (N 1) võrdne alkoholi mooliosaga, kus n 1 on leelise kogus; n 2 on vee kogus.

100 g seda lahust sisaldab 40 g KOH-d ja 60 g H2O-d.

Vastus a) 40%; b) 9,95 mol/l; c) 11,88 mol/kg; d) 0,176; 0,824.

Ülesanne 429.
15% (massi järgi) H2SO4 lahuse tihedus on 1,105 g / ml. Arvuta: a) normaalsus; b) molaarsus; c) lahuse molaalsus.
Lahendus:
Leiame lahuse massi valemiga: m = lk V kus lk on lahuse tihedus, V on lahuse ruumala.

m (H2S04) = 1,105 . 1000 = 1105 g.

Leiame 1000 ml lahuses sisalduva H 2 SO 4 massi proportsioonist:

Määrake H 2 SO 4 ekvivalendi molaarmass suhtest:

M E (B) on happeekvivalendi molaarmass, g / mol; M (B) on happe molaarmass; Z (B) - samaväärne arv; Z (hape) on võrdne H + ioonide arvuga H 2 SO 4 → 2.

a) Moolekvivalentkontsentratsioon (ehk normaalsus) näitab 1 liitris lahuses sisalduva lahustunud aine ekvivalentide arvu.

b) Molaarne kontsentratsioon

Nüüd arvutame lahuse molaalsuse:

c) Molaarkontsentratsioon (ehk molaarsus) näitab lahustunud aine moolide arvu 1000 g lahustis.

Leiame, mitu grammi H 2 SO 4 sisaldub 1000 g vees, moodustades proportsiooni:

Nüüd arvutame lahuse molaalsuse:

Vastus: a) 3,38n; b) 1,69 mol/l; 1,80 mol / kg.

Ülesanne 430.
9% (massi järgi) sahharoosilahuse C 12 H 22 O 11 tihedus on 1,035 g / ml. Arvutage: a) sahharoosi kontsentratsioon g / l; b) molaarsus; c) lahuse molaalsus.
Lahendus:
M (C12H22O11) = 342 g/mol. Leiame lahuse massi valemiga: m = p V, kus p on lahuse tihedus, V on lahuse ruumala.

m (C12H22O11) = 1,035. 1000 = 1035 g.

a) Lahuses sisalduva C 12 H 22 O 11 mass arvutatakse järgmise valemiga:

kus
- lahustunud aine massiosa; m (in-va) - lahustunud aine mass; m (lahus) on lahuse mass.

Aine kontsentratsioon grammides / l näitab 1 liitris lahuses sisalduvate grammide (massiühikute) arvu. Seetõttu on sahharoosi kontsentratsioon 93,15 g / l.

b) Molaarne (maht-molaarne) kontsentratsioon (CM) näitab 1 liitris lahuses sisalduva lahustunud aine moolide arvu.

v) Molaarne kontsentratsioon(või molaalsus) näitab lahustunud aine moolide arvu 1000 g lahustis.

Leiame, mitu grammi C 12 H 22 O 11 sisaldub 1000 g vees, moodustades proportsiooni:

Nüüd arvutame lahuse molaalsuse:

Vastus: a) 93,15 g/l; b) 0,27 mol/l; c) 0,29 mol/kg.

Nimetatakse lahjendatud lahuste omadusi, mis sõltuvad ainult mittelenduva lahustunud aine hulgast kolligatiivsed omadused... Nende hulka kuuluvad lahusti aururõhu langetamine lahuse kohal, keemistemperatuuri tõstmine ja lahuse külmumistemperatuuri vähendamine ning osmootne rõhk.

Lahuse külmumistemperatuuri alandamine ja keemistemperatuuri tõstmine võrreldes puhta lahustiga:

T asetäitja. = = K TO. m 2 ,

T pall. = = K NS. m 2 .

kus m 2 - lahuse molaalsus, K Et ja K E - krüoskoopilised ja ebulioskoopilised lahustikonstandid, X 2 - lahustunud aine mooliosa, H pl. ja H isp. - lahusti sulamise ja aurustumisentalpia, T pl. ja T pall. - lahusti sulamis- ja keemistemperatuur, M 1 - lahusti molaarmass.

Osmootset rõhku lahjendatud lahustes saab arvutada võrrandi abil

kus X 2 - lahustunud aine molaarosa, - lahusti molaarmaht. Väga lahjendatud lahustes muutub see võrrand van't Hoffi võrrand:

kus C Kas lahuse molaarsus.

Mitteelektrolüütide kolligatiivseid omadusi kirjeldavaid võrrandeid saab rakendada ka elektrolüütide lahuste omaduste kirjeldamiseks, võttes kasutusele Van't Hoffi parandusteguri. i, näiteks:

= iCRT või T asetäitja. = iK TO. m 2 .

Isotooniline koefitsient on seotud elektrolüüdi dissotsiatsiooniastmega:

i = 1 + (- 1),

kus on ühe molekuli dissotsiatsioonil tekkinud ioonide arv.

Tahke aine lahustuvus ideaalses lahuses temperatuuril T kirjeldatud Schroederi võrrand:

,

kus X- lahustunud aine mooliosa lahuses, T pl. - sulamistemperatuur ja H pl. Kas lahustunud aine sulamise entalpia.

NÄITED

Näide 8-1. Arvutage vismuti lahustuvus kaadmiumis 150 ja 200 o C juures. Vismuti sulamise entalpia sulamistemperatuuril (273 o C) on 10,5 kJ. mol –1. Oletame, et moodustub ideaalne lahus ja sulamise entalpia ei sõltu temperatuurist.

Lahendus. Kasutame valemit .

150 o C juures , kus X = 0.510

200 o C juures , kus X = 0.700

Lahustuvus suureneb temperatuuri tõustes, mis on iseloomulik endotermilisele protsessile.

Näide 8-2. 20 g hemoglobiini lahuses 1 liitris vees on osmootne rõhk 25 o C juures 7,52 10 –3 atm. Määrake hemoglobiini molaarmass.

65 kg. mol –1.

ÜLESANDED

1. Arvutage neerude minimaalne osmootne töö uurea eritamiseks temperatuuril 36,6 o C, kui uurea kontsentratsioon plasmas on 0,005 mol. l –1 ja uriinis 0,333 mol. l -1.
2. 1 liitris benseenis lahustatakse 10 g polüstüreeni. Lahusekolonni (tihedusega 0,88 g cm –3) kõrgus osmomeetris temperatuuril 25 o C on 11,6 cm Arvutage polüstüreeni molaarmass.
3. Inimese seerumi albumiini molaarmass on 69 kg. mol –1. Arvutatakse 2 g valgu lahuse osmootne rõhk 100 cm 3 vees temperatuuril 25 o C Pa ja mm lahuse kolonnis. Arvesta lahuse tihedusega 1,0 g cm –3.
4. 30 o C juures on sahharoosi vesilahuse aururõhk 31,207 mm Hg. Art. Puhta vee aururõhk 30 o C juures on 31,824 mm Hg. Art. Lahuse tihedus on 0,99564 g cm –3. Mis on selle lahuse osmootne rõhk?
5. Inimese vereplasma külmub –0,56 o C juures. Kui suur on selle osmootne rõhk 37 o C juures, mõõdetuna ainult vett läbilaskva membraaniga?
6. * Ensüümi molaarmassi määramiseks lahustati see vees ja mõõdeti 20 o C juures osmomeetris lahusesamba kõrgust ning seejärel ekstrapoleeriti andmed nullkontsentratsioonini. Saadi järgmised andmed:

C, mg. cm -3
h, cm

7. Lipiidi molaarmassi määrab keemistemperatuuri tõus. Lipiidi saab lahustada metanoolis või kloroformis. Metanooli keemistemperatuur on 64,7 o C, aurustumissoojus 262,8 cal. g –1. Kloroformi keemistemperatuur on 61,5 o C, aurustumissoojus 59,0 cal. g –1. Arvutage metanooli ja kloroformi ebulioskoopilised konstandid. Millist lahustit on kõige parem kasutada molaarmassi määramiseks maksimaalse täpsusega?
8. Arvutage 50,0 g etüleenglükooli 500 g vees sisaldava vesilahuse külmumistemperatuur.
9. Lahus, mis sisaldab 0,217 g väävlit ja 19,18 g CS 2, keeb temperatuuril 319,304 K. Puhta CS 2 keemistemperatuur on 319,2 K. CS 2 ebulioskoopiline konstant on 2,37 K. kg. mol –1. Mitu väävliaatomit on CS 2-s lahustunud väävlimolekulis?
10. 68,4 g sahharoosi lahustatakse 1000 g vees. Arvutage: a) aururõhk, b) osmootne rõhk, c) külmumistemperatuur, d) lahuse keemistemperatuur. Puhta vee aururõhk 20 o C juures on 2314,9 Pa. Krüoskoopilised ja ebulioskoopilised konstantsed veed on 1,86 ja 0,52 K. kg. mol –1 vastavalt.
11. Lahus, mis sisaldab 0,81 g süsivesinikku H (CH 2) n H ja 190 g etüülbromiidi, külmub temperatuuril 9,47 o C. Etüülbromiidi külmumistemperatuur on 10,00 o C, krüoskoopiline konstant on 12,5 K. kg. mol –1. Arvutage n.
12. Kui 1,4511 g dikloroäädikhapet lahustada 56,87 g süsiniktetrakloriidis, tõuseb keemistemperatuur 0,518 kraadi võrra. CCl 4 keemistemperatuur on 76,75 o C, aurustumissoojus 46,5 cal. g –1. Mis on happe näiv molaarmass? Mis seletab lahknevust tegeliku molaarmassiga?
13. Teatud kogus ainet, mis on lahustatud 100 g benseenis, alandab selle külmumistemperatuuri 1,28 o C. Sama kogus ainet, mis on lahustatud 100 g vees, alandab selle külmumistemperatuuri 1,395 o C. Aine on normaalse molaarmassiga benseen ja vees täielikult dissotsieerunud. Mitu iooni dissotsieerub aine vesilahuses? Benseeni ja vee krüoskoopilised konstandid on 5,12 ja 1,86 K. kg. mol –1.
14. Arvutage antratseeni ideaalne lahustuvus benseenis 25 o C juures molaalsuse järgi. Antratseeni sulamise entalpia sulamistemperatuuril (217 o C) on 28,8 kJ. mol –1.
15. Arvutage lahustuvus NS-dibromobenseen benseenis 20 ja 40 o C juures, eeldusel, et moodustub ideaalne lahus. Sulamise entalpia NS-dibromobenseen sulamistemperatuuril (86,9 o C) on 13,22 kJ. mol –1.
16. Arvutage naftaleeni lahustuvus benseenis 25 o C juures eeldusel, et moodustub ideaalne lahus. Naftaleeni sulamise entalpia selle sulamistemperatuuril (80,0 o C) on 19,29 kJ. mol –1.
17. Arvutage antratseeni lahustuvus tolueenis 25 o C juures eeldusel, et moodustub ideaalne lahus. Antratseeni sulamise entalpia sulamistemperatuuril (217 o C) on 28,8 kJ. mol –1.
18. Arvutage temperatuur, mille juures puhas kaadmium on tasakaalus Cd-Bi lahusega, mille Cd molaarosa on 0,846. Kaadmiumi sulamise entalpia sulamistemperatuuril (321,1 o C) on 6,23 kJ. mol –1.