Ini larut dalam 1000 g air pada 20. Fraksi mol zat dan air. Penentuan massa molar suatu zat

Contoh 1. Hitung tekanan osmotik larutan yang mengandung 135 g glukosa C 6 H 12 O 6 dalam 1,5 liter pada 0 0 C.

Larutan: Tekanan osmotik ditentukan menurut hukum Van't Hoff:

Lihat RT

Kami menemukan konsentrasi molar larutan dengan rumus:

Mengganti nilai konsentrasi molar dalam ekspresi hukum Van't Hoff, kami menghitung tekanan osmotik:

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

Contoh 2.Tentukan titik didih larutan yang mengandung 1,84 g nitrobenzena C 6 H 5 NO 2 dalam 10 g benzena. Titik didih benzena murni adalah 80,2 0 .

Larutan: Titik didih larutan akan t mendidih lebih tinggi dari titik didih benzena murni: t bale (larutan) = t bale (pelarut) + t bale;

Menurut hukum Raoul: t bale = m ,

di mana E - konstanta pelarut ebullioskopik (nilai tabular),

C m- konsentrasi molar larutan, mol / kg

t bale = ∙ m = 1,5 2,53 = 3,8 0 C.

t bal (larutan) = t bal (pelarut) + t bal = 80,2 0 C +3,8 0 C = 84 0 C.

901. Suatu larutan yang mengandung 57 g gula 12 22 11 dalam 500 g air mendidih pada 100,72 0 Tentukan konstanta ebullioskopik air.

902. Suatu larutan yang mengandung 4,6 g gliserol C 3 H 8 O 3 dalam 71 g aseton mendidih pada 56,73 0 Tentukan konstanta ebullioskopik aseton jika titik didih aseton adalah 56 0 .

903. Hitung titik didih larutan yang mengandung 2 g naftalena C 10 H 8 dalam 20 g eter, jika titik didih eter adalah 35,6 0 C, dan konstanta ebullioskopiknya adalah 2,16.

904,4 g zat dilarutkan dalam 100 g air. Solusi yang dihasilkan membeku pada -0,93 0 Tentukan berat molekul zat terlarut.

905. Tentukan berat molekul relatif asam benzoat jika larutan 10%-nya mendidih pada 37,57 0 Titik didih eter adalah 35,6 0 , dan konstanta ebullioskopiknya adalah 2,16.

906. Penurunan titik beku larutan yang mengandung 12,3 g nitrobenzena C 6 H 5 NO 2 dalam 500 g benzena adalah 1,02 0 Tentukan konstanta krioskopi benzena.

907. Titik beku asam asetat adalah 17 0 , konstanta cryoscopic adalah 3,9. Tentukan titik beku larutan yang mengandung 0,1 mol zat terlarut dalam 500 g asam asetat CH3COOH.

908. Suatu larutan yang mengandung 2,175 g zat terlarut dalam 56,25 g air membeku pada -1,2 0 Tentukan berat molekul relatif zat terlarut tersebut.

909. Pada suhu berapa larutan yang mengandung 90 g glukosa 6 12 6 dalam 1000 g air mendidih?

910. 5 g zat dilarutkan dalam 200 g alkohol. Larutan mendidih pada 79,2 0 Tentukan berat molekul relatif zat jika konstanta ebullioskopik alkohol adalah 1,22. Titik didih alkohol adalah 78,3 0 .

911. Suatu larutan gula dalam air membeku pada -1,1 0 Tentukan fraksi massa (%) gula 12 22 11 dalam larutan.

912. Dalam berapa massa air 46 g gliserin C 3 H 8 O 3 harus dilarutkan untuk mendapatkan larutan dengan titik didih 100,104 0 C?

913. Suatu larutan yang mengandung 27 g zat dalam 1 kg air mendidih pada 100,078 0 Tentukan berat molekul relatif zat terlarut.

914. Hitung massa air di mana 300 g gliserin C 3 H 8 O 3 harus dilarutkan untuk mendapatkan larutan yang membeku pada - 2 0 C.

915. Suatu larutan glukosa dalam air menunjukkan peningkatan titik didih sebesar 0,416 ° C. Bersihkan penurunan titik beku larutan ini.

916. Hitung titik beku larutan 20% gliserin C 3 H 8 O 3 dalam air.

917. 1,6 g zat dilarutkan dalam 250 g air. Larutan membeku pada -0,2 0 C. Hitung berat molekul relatif zat terlarut.

918. Suatu larutan yang mengandung 0,5 g aseton (CH 3) 2 CO dalam 100 g asam asetat memberikan penurunan titik beku sebesar 0,34 0 Tentukan konstanta krioskopi asam asetat.

919. Hitung fraksi massa (%) gliserin dalam larutan berair, yang titik didihnya adalah 100,39 0 .

920. Berapa gram etilen glikol C 2 H 4 (OH) 2 yang perlu Anda tambahkan untuk setiap kilogram air untuk membuat antibeku dengan titik beku -9,3 0 C?

921. Suatu larutan yang mengandung 565 g aseton dan 11,5 g gliserin C 3 H 5 (OH) 3 mendidih pada 56,38 0 . Aseton murni mendidih 56 0 . Hitung konstanta ebullioskopik aseton.

922. Pada suhu berapa larutan 4% membeku? etil alkohol C 2 H 5 OH dalam air?

923. Tentukan fraksi massa (%) gula 12 22 11 dalam larutan berair jika larutan mendidih pada 101,04 0 .

924. Manakah dari larutan yang akan membeku pada suhu yang lebih rendah: larutan glukosa 10% 6 12 6 atau larutan gula 10% 12 22 11?

925. Hitung titik beku 12% larutan gliserin berair (berdasarkan berat) C 3 H 8 O 3.

926. Hitung titik didih larutan yang mengandung 100 g sukrosa C 12 H 22 O 11 dalam 750 g air.

927. Suatu larutan yang mengandung 8,535 g NaNO 3 dalam 100 g air mengkristal pada t = -2,8 0 Tentukan konstanta krioskopi air.

928. Untuk menyiapkan pendingin untuk 20 liter air, diambil 6 g gliserin (= 1,26 g / ml). Berapa titik beku antibeku yang disiapkan?

929. Tentukan jumlah etilen glikol C 2 H 4 (OH) 2, yang harus ditambahkan ke 1 kg air untuk membuat larutan dengan suhu kristalisasi -15 0 .

930. Tentukan suhu kristalisasi larutan yang mengandung 54 g glukosa C 6 H 12 O 6 dalam 250 g air.

931. Suatu larutan yang mengandung 80 g naftalena C 10 H 8 dalam 200 g dietil eter mendidih pada t = 37,5 0 C, dan eter murni - pada t = 35 0 C. Tentukan konstanta ebulioskopik dari eter.

932. Penambahan 3,24 g belerang ke dalam 40 g benzena C 6 H 6 meningkatkan titik didih sebesar 0,91 0 Berapa jumlah atom partikel belerang dalam larutan, jika konstanta ebullioskopik benzena adalah 2,57 0 .

933. Suatu larutan yang mengandung 3,04 g kamper C 10 H 16 O dalam 100 g benzena C 6 H 6 mendidih pada t = 80,714 0 C. (Titik didih benzena adalah 80,20 0 C). Tentukan konstanta ebulioskopik benzena.

934. Berapa gram karbamid (urea) CO (NH 2) 2 yang harus dilarutkan dalam 125 g air agar titik didihnya naik sebesar 0,26 0 Konstanta ebullioskopik air adalah 0,52 0 .

935. Hitung titik didih 6% (berat) larutan encer gliserin C 3 H 8 O 3.

936. Hitung fraksi massa sukrosa 12 22 11 dalam larutan berair, suhu kristalisasinya adalah 0,41 0 .

937. Ketika melarutkan 0,4 g zat tertentu dalam 10 g air, suhu kristalisasi larutan turun 1,24 0 Hitung massa molar zat terlarut.

938. Hitung titik beku larutan gula 5% (berat) C 12 H 22 O 11 dalam air.

939. Berapa gram glukosa 6 12 6 yang harus dilarutkan dalam 300 g air untuk mendapatkan larutan dengan titik didih 100, 5 0 ?

940. Suatu larutan yang mengandung 8,5 g beberapa non-elektrolit dalam 400 g air mendidih pada suhu 100,78 0 Hitung massa molar zat terlarut.

941. Ketika 0,4 g zat tertentu dilarutkan dalam 10 g air, suhu kristalisasi larutan menjadi -1,24 0 Tentukan massa molar zat terlarut.

942. Hitung fraksi massa gula 12 22 11 dalam larutan, yang titik didihnya adalah 100, 13 0 .

943. Hitung suhu kristalisasi 25% (berat) larutan gliserin C 3 H 8 O 3 dalam air.

944. Suhu kristalisasi benzena adalah 6 6 5,5 0 , konstanta krioskopik adalah 5,12. Hitung massa molar nitrobenzena jika larutan yang mengandung 6,15 g nitrobenzena dalam 400 g benzena mengkristal pada 4,86 ​​° C.

945. Suatu larutan gliserin C 3 H 8 O 3 dalam air menunjukkan kenaikan titik didih sebesar 0,5 0 Hitung suhu kristalisasi larutan ini.

946. Hitung fraksi massa urea CO (NH 2) 2 dalam larutan berair, suhu kristalisasinya adalah –5 0 .

947. Berapa banyak air yang harus dilarutkan 300 g benzena 6 6 untuk mendapatkan larutan dengan suhu kristalisasi –20 0 ?

948. Hitung titik didih larutan 15% (berat) gliserin C 3 H 8 O 3 dalam aseton, jika titik didih aseton adalah 56,1 0 C, dan konstanta ebulioskopik adalah 1,73.

949. Hitung tekanan osmotik larutan pada 17 0 C jika 1 liter mengandung 18,4 g gliserin C 3 H 5 (OH) 3.

950. 1 ml larutan mengandung 10 15 molekul zat terlarut. Hitung tekanan osmotik larutan pada 0 0 Berapa volume yang mengandung 1 mol zat terlarut?

951. Berapa banyak molekul zat terlarut yang terkandung dalam 1 ml larutan, yang tekanan osmotiknya pada 54 0 sama dengan 6065 Pa?

952. Hitung tekanan osmotik larutan sukrosa 25% (berat) C 12 H 22 O 11 pada 15 0 C (ρ = 1,105 g / ml).

953. Pada suhu berapa tekanan osmotik larutan yang mengandung 45 g glukosa C 6 H 12 O 6 dalam 1 liter air mencapai 607,8 kPa?

954. Hitung tekanan osmotik larutan gula 0,25M C 12 H 22 O 11 pada 38 0 .

955. Pada suhu berapa tekanan osmotik larutan yang mengandung 60 g glukosa 6 12 6 dalam 1 liter mencapai 3 atm?

956. Tekanan osmotik larutan, yang volumenya 5 liter, pada 27 0 sama dengan 1,2 10 5 Pa. Berapakah konsentrasi molar larutan tersebut?

957. Berapa gram etil alkohol 2 5 yang harus terkandung dalam 1 liter larutan sehingga tekanan osmotiknya sama dengan tekanan osmotik larutan yang mengandung 4,5 g formaldehida 2 dalam 1 liter pada suhu yang sama.

958. Berapa gram etil alkohol 2 5 yang harus dilarutkan dalam 500 ml air sehingga tekanan osmotik larutan ini pada 20 0 sama dengan 4,052 10 5 Pa?

959.200 ml larutan mengandung 1 g zat terlarut dan pada 20 0 memiliki tekanan osmotik 0,43 10 5 Pa. Tentukan massa molar zat terlarut.

960. Tentukan massa molar zat terlarut jika larutan yang mengandung 6 g zat dalam 0,5 l pada 17 0 memiliki tekanan osmotik 4,82 10 5 Pa.

961. Berapa gram glukosa C 6 H 12 O 6 yang harus mengandung 1 liter larutan agar tekanan osmotiknya sama dengan larutan yang mengandung 34,2 g gula C 12 H 22 O 11 dalam 1 liter pada suhu yang sama?

962.400 ml larutan mengandung 2 g zat terlarut pada 27 0 C. Tekanan osmotik larutan adalah 1,216 10 5 Pa. Tentukan massa molar zat terlarut.

963. Suatu larutan gula C 12 H 22 O 11 pada 0 0 C memiliki tekanan osmotik 7,1 10 5 Pa. Berapa gram gula dalam 250 ml larutan seperti itu?

964. 2,45 g urea terkandung dalam 7 liter larutan. Tekanan osmotik larutan pada 0 ° C adalah 1,317 10 5 Pa. Hitung massa molar urea.

965. Tentukan tekanan osmotik larutan, 1 liternya mengandung 3,01 10 23 molekul pada 0 0 .

966. Larutan encer dari fenol C 6 H 5 OH dan glukosa C 6 H 12 O 6 mengandung massa zat terlarut yang sama dalam 1 liter. Di dalam larutan manakah tekanan osmotik lebih tinggi pada suhu yang sama? Berapa kali?

967. Suatu larutan yang mengandung 3 g nonelektrolit dalam 250 ml air membeku pada suhu - 0,348 0 Hitung massa molar non-elektrolit.

968. Suatu larutan yang mengandung 7,4 g glukosa C 6 H 12 O 6 dalam 1 liter pada suhu 27 0 C memiliki tekanan osmotik yang sama dengan larutan urea CO (NH 2) 2. Berapa gram urea dalam 500 ml larutan?

969. Tekanan osmotik suatu larutan, dalam 1 liter yang mengandung 4,65 g anilin C 6 H 5 NH 2, pada suhu 21 0 C sama dengan 122,2 kPa. Hitung massa molar anilin.

970. Hitung tekanan osmotik pada suhu 20 0 C larutan gula 4% C 12 H 22 O 11, yang massa jenisnya adalah 1,014 g / ml.

971. Tentukan tekanan osmotik larutan yang mengandung 90,08 g glukosa 6 12 6 dalam 4 liter pada suhu 27 0 .

972. Suatu larutan, dengan volume 4 liter, mengandung 36,8 g gliserin (C 3 H 8 O 3) pada suhu 0 ° C. Berapakah tekanan osmotik larutan tersebut?

973. Pada 0 0 C, tekanan osmotik larutan sukrosa C 12 H 22 O 11 adalah 3,55 10 5 Pa. Berapa massa sukrosa yang terkandung dalam 1 liter larutan?

974. Tentukan nilai larutan osmotik, dalam 1 liter di antaranya: dengan 0,4 mol non-elektrolit akan diperoleh pada suhu 17 0 C.

975. Berapa tekanan osmotik larutan yang mengandung 6,2 g anilin (C 6 H 5 NH 2) dalam 2,5 liter larutan pada suhu 21 0 .

976. Pada 0 0 C, tekanan osmotik larutan sukrosa C 12 H 22 O 11 adalah 3,55 10 5 Pa. Berapa massa sukrosa yang terkandung dalam 1 liter larutan?

977. Pada suhu berapa larutan etil alkohol akan membeku jika fraksi massa C 2 H 5 OH sama dengan 25%?

978. Suatu larutan yang mengandung 0,162 g belerang dalam 20 g benzena mendidih pada suhu 0,081 0 lebih tinggi dari benzena murni. Hitung berat molekul belerang dalam larutan. Berapa banyak atom yang ada dalam satu molekul belerang?

979. Untuk 100 ml larutan 0,5 mol / L sukrosa 12 22 11 300 ml air ditambahkan. Berapa tekanan osmotik larutan yang dihasilkan pada 25 ° C?

980. Tentukan titik didih dan titik beku larutan yang mengandung 1 g nitrobenzena C 6 H 5 NO 2 dalam 10 g benzena. Konstanta ebuloskopik dan krioskopik benzena masing-masing adalah 2,57 dan 5,1 K kg / mol. Titik didih benzena murni adalah 80,2 0 , titik beku -5,4 0 .

981. Berapa titik beku larutan non-elektrolit yang mengandung 3,01 10 23 molekul dalam satu liter air?

982. Larutan kapur barus seberat 0,522 g dalam 17 g eter mendidih pada suhu 0,461 0 lebih tinggi dari eter murni. Konstanta eter ebullioskopik 2,16 K kg / mol. Tentukan berat molekul kapur barus.

983. Titik didih larutan sukrosa dalam air adalah 101,4 0 Hitung konsentrasi molal dan fraksi massa sukrosa dalam larutan. Pada suhu berapa larutan ini membeku?

984. Berat molekul non-elektrolit adalah 123,11 g / mol. Berapa massa non-elektrolit yang harus terkandung dalam 1 liter larutan sehingga larutan pada 20 ° C memiliki tekanan osmotik 4,56 10 5 Pa?

985. Ketika melarutkan 13,0 non-elektrolit dalam 400 g dietil eter (C 2 H 5) 2 O titik didihnya meningkat sebesar 0,453 K. Tentukan berat molekul zat terlarut.

986. Tentukan titik didih larutan glukosa dalam air jika fraksi massa C 6 H 12 O 6 sama dengan 20% (untuk air Ke = 0,516 K kg / mol).

987. Suatu larutan yang terdiri dari 9,2 g yodium dan 100 g metil alkohol(CH 3 OH), mendidih pada 65,0 0 Berapa banyak atom yang termasuk dalam molekul yodium dalam keadaan terlarut? Titik didih alkohol adalah 64,7 0 , dan konstanta ebullioskopiknya adalah K e = 0,84.

988. Berapa gram sukrosa 12 22 11 yang harus dilarutkan dalam 100 g air agar: a) menurunkan suhu kristalisasi sebesar 10 ; b) menaikkan titik didih sebesar 10 ?

989. 2.09 dari beberapa zat dilarutkan dalam 60 g benzena. Larutan mengkristal pada 4,25 0 Atur berat molekul zat. Benzena murni mengkristal pada 5,5 0 C. Konstanta krioskopi benzena adalah 5,12 K kg / mol.

990. Pada 20 ° C, tekanan osmotik larutan, 100 ml yang mengandung 6,33 g zat pewarna darah - hematin, sama dengan 243,4 kPa. Tentukan berat molekul hematin.

991. Suatu larutan yang terdiri dari 9,2 g gliserin C 3 H 5 (OH) 3 dan 400 g aseton mendidih pada 56,38 0 . Aseton murni mendidih pada 56, 0 0 . Hitung konstanta ebullioskopik aseton.

992. Tekanan uap air pada 30 0 adalah 4245,2 Pa. Berapa massa gula C 12 H 22 O 11 yang harus dilarutkan dalam 800 g air untuk mendapatkan larutan, yang tekanan uapnya 33,3 Pa lebih kecil dari tekanan uap air? Hitung fraksi massa (%) gula dalam larutan.

993. Tekanan uap eter pada 30 0 sama dengan 8,64 10 4 Pa. Berapa jumlah non-elektrolit yang harus dilarutkan dalam 50 mol eter untuk menurunkan tekanan uap pada suhu tertentu sebesar 2666 Pa?

994. Penurunan tekanan uap pada larutan yang mengandung 0,4 mol anilin dalam 3,04 kg karbon disulfida pada suhu tertentu sama dengan 1003,7 Pa. Tekanan uap karbon disulfida pada suhu yang sama adalah 1,0133 10 5 Pa. Hitung berat molekul karbon disulfida.

995. Pada suhu tertentu, tekanan uap di atas larutan yang mengandung 62 g fenol C 6 H 5 O dalam 60 mol eter adalah 0,507 10 5 Pa. Temukan tekanan uap eter pada suhu ini.

996. Tekanan uap air pada 50 0 sama dengan 12334 Pa. Hitung tekanan uap larutan yang mengandung 50 g etilen glikol C 2 H 4 (OH) 2 dalam 900 g air.

997. Tekanan uap air pada 65 0 sama dengan 25003 Pa. Tentukan tekanan uap air di atas larutan yang mengandung 34,2 g gula C 12 H 22 O 12 dalam 90 g air pada suhu yang sama.

998. Tekanan uap air pada 10 0 adalah 1227,8 Pa. Dalam volume air berapa 16 g metil alkohol harus dilarutkan untuk mendapatkan larutan, yang tekanan uapnya adalah 1200 Pa pada suhu yang sama? Hitung fraksi massa alkohol dalam larutan (%).

999. Pada suhu berapa larutan berair akan mengkristal, di mana fraksi massa metil alkohol adalah 45%.

1000. Larutan air-alkohol yang mengandung 15% alkohol mengkristal pada - 10,26 0 Tentukan massa molar alkohol.

2.10.1. Perhitungan massa relatif dan absolut atom dan molekul

Massa relatif atom dan molekul ditentukan dengan menggunakan D.I. Nilai massa atom Mendeleev. Pada saat yang sama, ketika melakukan perhitungan untuk tujuan pendidikan, nilai massa atom unsur biasanya dibulatkan menjadi bilangan bulat (dengan pengecualian klorin, yang massa atomnya dianggap 35,5).

Contoh 1. Massa atom relatif kalsium Dan r (Ca) = 40; massa atom relatif platina r (Pt) = 195.

Massa relatif suatu molekul dihitung sebagai jumlah massa atom relatif dari atom-atom yang membentuk molekul tertentu, dengan mempertimbangkan jumlah zatnya.

Contoh 2. Massa molar relatif asam sulfat:

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

Nilai massa absolut atom dan molekul ditemukan dengan membagi massa 1 mol zat dengan bilangan Avogadro.

Contoh 3. Tentukan massa satu atom kalsium.

Larutan. Massa atom kalsium adalah Ar(Ca) = 40 g/mol. Massa satu atom kalsium akan sama dengan:

m (Ca) = r (Ca): N A = 40: 6,02 · 10 23 = 6,64· 10 -23 gram.

Contoh 4. Tentukan massa satu molekul asam sulfat.

Larutan. Massa molar asam sulfat adalah M r (H 2 SO 4) = 98. Massa satu molekul m (H 2 SO 4) adalah:

m (H 2 SO 4) = M r (H 2 SO 4): N A = 98: 6,02 · 10 23 = 16,28· 10 -23 gram.

2.10.2. Perhitungan jumlah zat dan perhitungan jumlah partikel atom dan molekul dari nilai massa dan volume yang diketahui

Jumlah suatu zat ditentukan dengan membagi massanya, dinyatakan dalam gram, dengan massa atom (molar). Jumlah suatu zat dalam keadaan gas dalam kondisi normal ditemukan dengan membagi volumenya dengan volume 1 mol gas (22,4 liter).

Contoh 5. Tentukan jumlah natrium n (Na) dalam 57,5 ​​g natrium logam.

Larutan. Massa atom relatif natrium adalah Ar (Na) = 23. Kami menemukan jumlah zat dengan membagi massa natrium logam dengan massa atomnya:

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

Contoh 6. Tentukan jumlah zat nitrogen, jika volumenya pada kondisi normal. adalah 5,6 liter.

Larutan. Jumlah zat nitrogen n (N 2) kita temukan dengan membagi volumenya dengan volume 1 mol gas (22,4 l):

n (N 2) = 5,6: 22,4 = 0,25 mol.

Jumlah atom dan molekul dalam suatu zat ditentukan dengan mengalikan jumlah zat atom dan molekul dengan bilangan Avogadro.

Contoh 7. Tentukan jumlah molekul yang terkandung dalam 1 kg air.

Larutan. Kami menemukan jumlah zat air dengan membagi massanya (1000 g) dengan massa molarnya (18 g / mol):

n (H 2 O) = 1000: 18 = 55,5 mol.

Jumlah molekul dalam 1000 g air adalah:

N (H 2 O) = 55,5 · 6,02· 10 23 = 3,34· 10 24 .

Contoh 8. Tentukan jumlah atom yang terkandung dalam 1 liter (NU) oksigen.

Larutan. Jumlah zat oksigen, yang volumenya dalam kondisi normal adalah 1 liter sama dengan:

n (O 2) = 1: 22,4 = 4,46 · 10 -2 mol.

Jumlah molekul oksigen dalam 1 liter (n.u.) adalah:

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

Perlu dicatat bahwa 26,9 · 10 22 molekul akan terkandung dalam 1 liter gas apa pun dalam kondisi normal. Karena molekul oksigen adalah diatomik, jumlah atom oksigen dalam 1 liter akan menjadi 2 kali lebih banyak, mis. 5.38 · 10 22 .

2.10.3. Perhitungan massa molar rata-rata campuran gas dan fraksi volume
gas yang dikandungnya

Massa molar rata-rata campuran gas dihitung berdasarkan massa molar gas yang menyusun campuran ini dan fraksi volumenya.

Contoh 9. Dengan asumsi bahwa kandungan (dalam persen volume) nitrogen, oksigen dan argon di udara berturut-turut adalah 78, 21 dan 1, hitung massa molar rata-rata udara.

Larutan.

M udara = 0,78 · M r (N 2) +0,21 · M r (O 2) +0,01 · M r (Ar) = 0,78 · 28+0,21· 32+0,01· 40 = 21,84+6,72+0,40=28,96

Atau sekitar 29 gr/mol.

Contoh 10. campuran gas mengandung 12 l NH 3, 5 l N 2 dan 3 l H 2 diukur pada kondisi normal. Hitung fraksi volume gas dalam campuran ini dan massa molar rata-ratanya.

Larutan. Volume total campuran gas adalah V = 12 + 5 + 3 = 20 liter. Fraksi volume gas j akan sama:

(NH 3) = 12:20 = 0,6; (N 2) = 5:20 = 0,25; (H 2) = 3:20 = 0,15.

Massa molar rata-rata dihitung berdasarkan fraksi volume gas yang menyusun campuran ini dan berat molekulnya:

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

2.10.4. Perhitungan fraksi massa unsur kimia dalam senyawa kimia

Fraksi massa suatu unsur kimia didefinisikan sebagai perbandingan massa atom unsur X tertentu yang terkandung dalam massa tertentu suatu zat dengan massa zat ini m. Fraksi massa adalah besaran tak berdimensi. Dinyatakan dalam pecahan satu:

(X) = m (X) / m (0<ω< 1);

atau persentase

(X),% = 100 m (X) / m (0%<ω<100%),

di mana (X) adalah fraksi massa unsur kimia X; m (X) adalah massa unsur kimia X; m adalah massa zat.

Contoh 11. Hitung fraksi massa mangan dalam oksida mangan (VII).

Larutan. Massa molar zat adalah: M (Mn) = 55 g / mol, M (O) = 16 g / mol, M (Mn 2 O 7) = 2M (Mn) + 7M (O) = 222 g / mol . Jadi, massa Mn 2 O 7 dengan jumlah zat 1 mol adalah:

m (Mn 2 O 7) = M (Mn 2 O 7) · n (Mn 2 O 7) = 222 · 1 = 222 gram.

Dari rumus Mn 2 O 7 maka jumlah zat atom mangan adalah dua kali jumlah zat mangan (VII) oksida. Cara,

n (Mn) = 2n (Mn 2 O 7) = 2 mol,

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

Dengan demikian, fraksi massa mangan dalam mangan (VII) oksida sama dengan:

(X) = m (Mn): m (Mn 2 O 7) = 110: 222 = 0,495 atau 49,5%.

2.10.5. Menentukan rumus senyawa kimia berdasarkan komposisi unsurnya

Rumus kimia paling sederhana dari suatu zat ditentukan berdasarkan nilai yang diketahui dari fraksi massa unsur-unsur yang membentuk zat ini.

Misalkan ada sampel zat Na x P y O z dengan massa mo g. Mari kita perhatikan bagaimana rumus kimianya ditentukan jika jumlah materi atom unsur, massa atau fraksi massanya dalam massa yang diketahui suatu zat diketahui. Rumus suatu zat ditentukan oleh perbandingan:

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

Rasio ini tidak berubah jika setiap anggotanya dibagi dengan bilangan Avogadro:

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

Jadi, untuk menemukan rumus suatu zat, perlu diketahui rasio antara jumlah zat atom dalam massa yang sama dari suatu zat:

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

Jika kita membagi setiap suku persamaan terakhir dengan massa sampel m o, maka kita mendapatkan ekspresi yang memungkinkan kita untuk menentukan komposisi zat:

x: y: z = (Na) / M r (Na): (P) / M r (P): (O) / M r (O).

Contoh 12. Suatu zat mengandung 85,71 massa. % karbon dan 14,29 berat. % hidrogen. Massa molarnya adalah 28 g / mol. Tentukan rumus kimia yang paling sederhana dan benar dari zat ini.

Larutan. Rasio antara jumlah atom dalam molekul C x H y ditentukan dengan membagi fraksi massa setiap elemen dengan massa atomnya:

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

Jadi, rumus paling sederhana suatu zat adalah CH2. Rumus paling sederhana suatu zat tidak selalu sesuai dengan rumus sebenarnya. Dalam hal ini, rumus CH 2 tidak sesuai dengan valensi atom hidrogen. Untuk menemukan rumus kimia yang sebenarnya, Anda perlu mengetahui massa molar suatu zat. Dalam contoh ini, massa molar zat adalah 28 g / mol. Membagi 28 dengan 14 (jumlah massa atom yang sesuai dengan unit rumus CH 2), kita memperoleh rasio sebenarnya antara jumlah atom dalam molekul:

Kami mendapatkan rumus sebenarnya dari zat: C 2 H 4 - etilen.

Alih-alih massa molar untuk zat gas dan uap, pernyataan masalah dapat menunjukkan densitas untuk setiap gas atau udara.

Dalam kasus yang dipertimbangkan, kerapatan udara gas adalah 0,9655. Berdasarkan nilai ini, massa molar gas dapat ditemukan:

M = M udara · D udara = 29 · 0,9655 = 28.

Dalam ekspresi ini, M adalah massa molar gas C x H y, M udara adalah massa molar rata-rata udara, D udara adalah densitas gas C x H y di udara. Massa molar yang dihasilkan digunakan untuk menentukan rumus sebenarnya suatu zat.

Pernyataan masalah mungkin tidak menunjukkan fraksi massa salah satu elemen. Itu ditemukan dengan mengurangkan dari satu (100%) fraksi massa semua elemen lainnya.

Contoh 13. Senyawa organik mengandung massa 38,71. % karbon, 51,61 berat. % oksigen dan 9,68 berat. % hidrogen. Tentukan rumus sebenarnya dari zat ini jika kerapatan uap untuk oksigen adalah 1,9375.

Larutan. Kami menghitung rasio antara jumlah atom dalam molekul 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.

Massa molar M suatu zat sama dengan:

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

Rumus paling sederhana dari zat tersebut adalah CH 3 O. Jumlah massa atom untuk satuan rumus ini adalah 12 + 3 + 16 = 31. Kami membagi 62 dengan 31 dan kami mendapatkan rasio sebenarnya antara jumlah atom dalam molekul:

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

Jadi, rumus sebenarnya dari zat tersebut adalah C 2 H 6 O 2. Rumus ini sesuai dengan komposisi alkohol dihidrat - etilen glikol: CH 2 (OH) -CH 2 (OH).

2.10.6. Penentuan massa molar suatu zat

Massa molar suatu zat dapat ditentukan berdasarkan kerapatan uapnya dalam gas dengan nilai massa molar yang diketahui.

Contoh 14. Kerapatan uap beberapa senyawa organik untuk oksigen adalah 1,8125. Tentukan massa molar senyawa tersebut.

Larutan. Massa molar zat yang tidak diketahui M x sama dengan produk kerapatan relatif zat ini D dengan massa molar zat M, yang dengannya nilai kerapatan relatif ditentukan:

M x = D · M = 1,8125 · 32 = 58,0.

Zat dengan nilai massa molar yang ditemukan dapat berupa aseton, aldehida propionik, dan alil alkohol.

Massa molar gas dapat dihitung dengan menggunakan volume molar standar.

Contoh 15. Massa 5,6 liter gas pada standar. adalah 5,046 g. Hitung massa molar gas ini.

Larutan. Volume molar gas pada kondisi normal adalah 22,4 liter. Oleh karena itu, massa molar gas target adalah

M = 5.046 · 22,4/5,6 = 20,18.

Gas yang dicari adalah Neon Ne.

Persamaan Clapeyron – Mendeleev digunakan untuk menghitung massa molar gas yang volumenya diberikan dalam kondisi selain normal.

Contoh 16. Pada suhu 40 C dan tekanan 200 kPa, massa 3,0 liter gas adalah 6,0 g Tentukan massa molar gas ini.

Larutan. Mengganti nilai yang diketahui ke dalam persamaan Clapeyron – Mendeleev, kami memperoleh:

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

Gas yang dimaksud adalah asetilena C 2 H 2.

Contoh 17. Selama pembakaran 5,6 l (NU) hidrokarbon, diperoleh 44,0 g karbon dioksida dan 22,5 g air. Kepadatan oksigen relatif dari hidrokarbon adalah 1,8125. Tentukan rumus kimia hidrokarbon yang sebenarnya.

Larutan. Persamaan reaksi untuk pembakaran hidrokarbon dapat direpresentasikan sebagai berikut:

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

Jumlah hidrokarbon adalah 5,6: 22,4 = 0,25 mol. Sebagai hasil dari reaksi, 1 mol karbon dioksida dan 1,25 mol air terbentuk, yang mengandung 2,5 mol atom hidrogen. Jika suatu hidrokarbon dibakar dengan jumlah 1 mol, diperoleh 4 mol karbon dioksida dan 5 mol air. Jadi, 1 mol hidrokarbon mengandung 4 mol atom karbon dan 10 mol atom hidrogen, mis. rumus kimia hidrokarbon C 4 H 10. Massa molar hidrokarbon ini adalah M = 4 · 12 + 10 = 58. Kepadatan relatifnya untuk oksigen D = 58: 32 = 1,8125 sesuai dengan nilai yang diberikan dalam pernyataan masalah, yang menegaskan kebenaran rumus kimia yang ditemukan.

Kelebihan beban 427.
Hitung fraksi mol alkohol dan air dalam larutan etil alkohol 96% (berat).
Larutan:
Fraksi mol(N i) - rasio jumlah zat terlarut (atau pelarut) dengan jumlah jumlah semua
zat dalam larutan. Dalam sistem yang terdiri dari alkohol dan air, fraksi mol air (N 1) adalah

Dan fraksi mol alkohol , di mana n 1 adalah jumlah alkohol; n2 adalah jumlah air.

Kami menghitung massa alkohol dan air yang terkandung dalam 1 liter larutan, asalkan kepadatannya sama dengan satu dari proporsi:

a.massa alkohol :

b.massa air :

Kami menemukan jumlah zat dengan rumus:, di mana m (B) dan M (B) adalah massa dan jumlah zat.

Sekarang mari kita menghitung fraksi mol zat:

Menjawab: 0,904; 0,096.

Tugas 428.
666g KOH dilarutkan dalam 1kg air; massa jenis larutan adalah 1,395 g / ml. Cari: a) fraksi massa KOH; b) molaritas; c) molalitas; d) fraksi mol alkali dan air.
Larutan:
A) Fraksi massa- persentase massa zat terlarut terhadap massa total larutan ditentukan oleh rumus:

di mana

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

b) Konsentrasi molar (volume-molar) menunjukkan jumlah mol zat terlarut yang terkandung dalam 1 liter larutan.

Mari kita cari massa KOH per 100 ml larutan sesuai dengan rumus: rumus: m = P V, di mana p adalah massa jenis larutan, V adalah volume larutan.

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

Sekarang mari kita hitung molaritas larutan:

Kami menemukan berapa gram HNO 3 yang ada dalam 1000 g air, membuat proporsi:

d) Fraksi mol (N i) - rasio jumlah zat terlarut (atau pelarut) dengan jumlah jumlah semua zat dalam larutan. Dalam sistem yang terdiri dari alkohol dan air, fraksi mol air (N 1) sama dengan fraksi mol alkohol, di mana n 1 adalah jumlah alkali; n2 adalah jumlah air.

100 g larutan ini mengandung 40 g KOH 60 g H2O.

Menjawab: a) 40%; b) 9,95 mol/l; c) 11,88 mol/kg; d) 0,176; 0.824.

Tugas 429.
Kepadatan larutan H 2 SO 4 15% (berat) adalah 1,105 g / ml. Hitung: a) normalitas; b) molaritas; c.molalitas larutan
Larutan:
Mari kita cari massa larutan dengan rumus: m = P V dimana P adalah massa jenis larutan, V adalah volume larutan.

m (H2SO4) = 1,105 . 1000 = 1105 gram.

Kami menemukan massa H 2 SO 4 yang terkandung dalam 1000 ml larutan dari proporsi:

Tentukan massa molar ekivalen H2SO4 dari perbandingan:

M E (B) adalah massa molar ekivalen asam, g / mol; M (B) adalah massa molar asam; Z (B) - angka yang setara; Z (asam) sama dengan jumlah ion H + dalam H 2 SO 4 → 2.

a) Konsentrasi ekivalen molar (atau normalitas) menunjukkan jumlah ekivalen zat terlarut dalam 1 liter larutan.

B) Konsentrasi molar

Sekarang mari kita hitung molalitas larutan:

c) Konsentrasi molar (atau molalitas) menunjukkan jumlah mol zat terlarut yang terkandung dalam 1000 g pelarut.

Kami menemukan berapa gram H 2 SO 4 yang terkandung dalam 1000 g air, membuat proporsi:

Sekarang mari kita hitung molalitas larutan:

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

Tugas 430.
Kepadatan larutan sukrosa 9% (berat) C 12 H 22 O 11 adalah 1,035 g / ml. Hitung: a) konsentrasi sukrosa dalam g/l; b) molaritas; c.molalitas larutan
Larutan:
M (C 12 H 22 O 11) = 342 g / mol. Mari kita cari massa larutan dengan rumus: m = p V, di mana p adalah massa jenis larutan, V adalah volume larutan.

m (C 12 H 22 O 11) = 1,035. 1000 = 1035 gram.

a) Massa C 12 H 22 O 11 yang terkandung dalam larutan dihitung dengan rumus:

di mana
- fraksi massa zat terlarut; m (in-va) - massa zat terlarut; m (larutan) adalah massa larutan.

Konsentrasi suatu zat dalam g/l menunjukkan jumlah gram (satuan massa) yang terkandung dalam 1 liter larutan. Oleh karena itu, konsentrasi sukrosa adalah 93,15 g / l.

b) Konsentrasi molar (volume-molar) (CM) menunjukkan jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan.

v) Konsentrasi molar(atau molalitas) menunjukkan jumlah mol zat terlarut yang terkandung dalam 1000 g pelarut.

Kami menemukan berapa gram C 12 H 22 O 11 yang terkandung dalam 1000 g air, membuat proporsi:

Sekarang mari kita hitung molalitas larutan:

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

Sifat larutan encer yang hanya bergantung pada jumlah zat terlarut yang tidak mudah menguap disebut sifat koligatif... Ini termasuk menurunkan tekanan uap pelarut di atas larutan, meningkatkan titik didih dan menurunkan titik beku larutan, dan tekanan osmotik.

Menurunkan titik beku dan meningkatkan titik didih larutan dibandingkan dengan pelarut murni:

T wakil. = = K KE. M 2 ,

T bal. = = K NS. M 2 .

di mana M 2 - molalitas larutan, K Untuk dan K E - konstanta pelarut krioskopik dan ebulioskopik, x 2 - fraksi mol zat terlarut, H hal. dan H isp. - entalpi leleh dan penguapan pelarut, T hal. dan T bal. - titik leleh dan titik didih pelarut, M 1 - massa molar pelarut.

Tekanan osmotik dalam larutan encer dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

di mana x 2 - fraksi mol zat terlarut, - volume mol pelarut. Dalam larutan yang sangat encer, persamaan ini menjadi persamaan van't Hoff:

di mana C adalah molaritas larutan.

Persamaan yang menggambarkan sifat koligatif non-elektrolit juga dapat diterapkan untuk menggambarkan sifat larutan elektrolit dengan memasukkan faktor koreksi Van't Hoff Saya, Misalnya:

= iCRT atau T wakil. = iK KE. M 2 .

Koefisien isotonik berhubungan dengan derajat disosiasi elektrolit:

saya = 1 + (- 1),

di mana adalah jumlah ion yang terbentuk selama disosiasi satu molekul.

Kelarutan zat padat dalam larutan ideal pada suhu T dijelaskan persamaan Schroeder:

,

di mana x- fraksi mol zat terlarut dalam larutan, T hal. - titik leleh dan H hal. Adalah entalpi leleh zat terlarut.

CONTOH

Contoh 8-1. Hitung kelarutan bismut dalam kadmium pada 150 dan 200 o C. Entalpi leleh bismut pada suhu leleh (273 o C) adalah 10,5 kJ. mol -1. Asumsikan bahwa larutan ideal terbentuk dan entalpi leleh tidak bergantung pada suhu.

Larutan. Mari kita gunakan rumus .

Pada 150 o C , di mana x = 0.510

Pada 200 o C , di mana x = 0.700

Kelarutan meningkat dengan suhu, yang merupakan karakteristik dari proses endotermik.

Contoh 8-2. Suatu larutan 20 g hemoglobin dalam 1 liter air memiliki tekanan osmotik 7,52 10 –3 atm pada 25 o C. Tentukan massa molar hemoglobin.

65kg. mol -1.

TUGAS

1. Hitung kerja osmotik minimum yang dilakukan oleh ginjal untuk mengekskresikan urea pada 36,6 o C, jika konsentrasi urea dalam plasma adalah 0,005 mol. l -1, dan dalam urin 0,333 mol. l -1.
2. 10 g polistirena dilarutkan dalam 1 liter benzena. Tinggi kolom larutan (dengan massa jenis 0,88 g cm –3) dalam osmometer pada suhu 25 o C adalah 11,6 cm Hitung massa molar polistirena.
3. Albumin serum manusia memiliki massa molar 69 kg. mol -1. Hitung tekanan osmotik larutan 2 g protein dalam 100 cm3 air pada 25 o C dalam Pa dan dalam mm kolom larutan. Pertimbangkan kerapatan larutan sama dengan 1,0 g cm -3.
4. Pada 30 o C, tekanan uap larutan sukrosa berair adalah 31,207 mm Hg. Seni. Tekanan uap air murni pada 30 o C adalah 31,824 mm Hg. Seni. Massa jenis larutan adalah 0,99564 g cm -3. Berapakah tekanan osmotik larutan tersebut?
5. Plasma darah manusia membeku pada -0,56 o C. Berapa tekanan osmotiknya pada 37 o C, diukur dengan membran yang hanya permeabel terhadap air?
6. * Massa molar enzim ditentukan dengan melarutkannya dalam air dan mengukur ketinggian kolom larutan dalam osmometer pada 20 o C, dan kemudian mengekstrapolasi data ke konsentrasi nol. Berikut data yang didapat:

C, mg. cm –3
H, cm

7. Massa molar lipid ditentukan oleh kenaikan titik didih. Lipid dapat dilarutkan dalam metanol atau kloroform. Titik didih metanol adalah 64,7 o C, panas penguapan adalah 262,8 kal. g -1. Titik didih kloroform adalah 61,5 o C, panas penguapan adalah 59,0 kal. g -1. Hitung konstanta ebulioskopik untuk metanol dan kloroform. Pelarut mana yang paling baik digunakan untuk menentukan massa molar dengan akurasi maksimum?
8. Hitung titik beku larutan berair yang mengandung 50,0 g etilen glikol dalam 500 g air.
9. Suatu larutan yang mengandung 0,217 g belerang dan 19,18 g CS 2 mendidih pada 319,304 K. Titik didih CS 2 murni adalah 319,2 K. Konstanta ebulioskopik CS 2 adalah 2,37 K. kg. mol -1. Berapa banyak atom belerang yang ada dalam molekul belerang yang dilarutkan dalam CS 2?
10. 68,4 g sukrosa dilarutkan dalam 1000 g air. Hitung: a) tekanan uap, b) tekanan osmotik, c) titik beku, d) titik didih larutan. Tekanan uap air murni pada 20 o C adalah 2314,9 Pa. Air konstan krioskopik dan ebulioskopik sama dengan 1,86 dan 0,52 K. kg. mol -1, masing-masing.
11. Suatu larutan yang mengandung 0,81 g hidrokarbon H (CH 2) n H dan 190 g etil bromida membeku pada 9,47 o C. Titik beku etil bromida adalah 10,00 o C, konstanta krioskopik adalah 12,5 K. kg. mol -1. Hitung n.
12. Ketika 1,4511 g asam dikloroasetat dilarutkan dalam 56,87 g karbon tetraklorida, titik didihnya meningkat 0,518 derajat. Titik didih CCl 4 adalah 76,75 o C, panas penguapan adalah 46,5 kal. g -1. Berapa massa molar semu dari asam tersebut? Apa yang menjelaskan perbedaan dengan massa molar sebenarnya?
13. Sejumlah tertentu zat yang dilarutkan dalam 100 g benzena menurunkan titik bekunya sebesar 1,28 o C. Jumlah zat yang sama yang dilarutkan dalam 100 g air menurunkan titik bekunya sebesar 1,395 o C. Zat tersebut memiliki massa molar normal dalam benzena, dan dalam air terdisosiasi sempurna. Berapa banyak ion yang terdisosiasi dalam larutan berair? Konstanta cryoscopic untuk benzena dan air adalah 5,12 dan 1,86 K. kg. mol -1.
14. Hitung kelarutan ideal antrasena dalam benzena pada 25 o C dalam hal molalitas. Entalpi leleh antrasena pada titik leleh (217 o C) adalah 28,8 kJ. mol -1.
15. Hitung kelarutan NS-dibromobenzena dalam benzena pada 20 dan 40 o C, dengan asumsi bahwa larutan ideal terbentuk. Entalpi leleh NS-dibromobenzena pada titik lelehnya (86,9 o C) adalah 13,22 kJ. mol -1.
16. Hitung kelarutan naftalena dalam benzena pada 25 o C, dengan asumsi bahwa larutan ideal terbentuk. Entalpi leleh naftalena pada titik lelehnya (80,0 o C) adalah 19,29 kJ. mol -1.
17. Hitung kelarutan antrasena dalam toluena pada 25 o C, dengan asumsi bahwa larutan ideal terbentuk. Entalpi leleh antrasena pada titik leleh (217 o C) adalah 28,8 kJ. mol -1.
18. Hitung suhu di mana kadmium murni berada dalam kesetimbangan dengan larutan Cd - Bi, fraksi mol Cd adalah 0,846. Entalpi leleh kadmium pada titik leleh (321,1 o C) adalah 6,23 kJ. mol -1.