Raztopi se v 1000 g vode pri 20. Molne frakcije snovi in ​​vode. Določanje molske mase snovi

Primer 1 Izračunajte osmotski tlak raztopine, ki vsebuje 1,5 litra 135 g glukoze C 6 H 12 O 6 pri 0 0 C.

rešitev: Osmotski tlak se določi po van't Hoffovem zakonu:

Glej RT

Molarno koncentracijo raztopine najdemo s formulo:

Če vrednost molarne koncentracije nadomestimo z izrazom van't Hoffovega zakona, izračunamo osmotski tlak:

π = C m RT\u003d 0,5 mol / l ∙ 8,314 Pa ∙ m 3 / mol ∙ K ∙ 273 \u003d 1134,86 ∙ 10 3 Pa

Primer 2Določite vrelišče raztopine, ki vsebuje 1,84 g nitrobenzena C 6 H 5 NO 2 v 10 g benzena. Vrelišče čistega benzena je 80,2 0 C.

Rešitev: Vrelišče raztopine bo ∆t kip višje od vrelišča čistega benzena: t bale (raztopina)= t bale (topilo) + ∆t bale;

Po Raoultovem zakonu: ∆t kip = Е∙С m ,

kje E -ebulioskopska konstanta topila (tabelna vrednost),

Z m– molska koncentracija raztopine, mol/kg

∆t kip = Е∙ С m = 1,5 ∙ 2,53 \u003d 3,8 0 C.

t bale (raztopina)= t bale (topilo) + ∆t bale = 80,2 0 С +3,8 0 С=84 0 С.

901. Raztopina, ki vsebuje 57 g sladkorja C 12 H 22 O 11 v 500 g vode, zavre pri 100,72 0 C. Določi ebulioskopsko konstanto vode.

902. Raztopina, ki vsebuje 4,6 g glicerola C 3 H 8 O 3 v 71 g acetona, vre pri 56,73 0 C. Določi ebulioskopsko konstanto acetona, če je vrelišče acetona 56 0 C.

903. Izračunaj vrelišče raztopine, ki vsebuje 2 g naftalena C 10 H 8 v 20 g etra, če je vrelišče etra 35,6 0 C, njegova ebulioskopska konstanta pa 2,16.

904. 4 g snovi raztopimo v 100 g vode. Nastala raztopina zmrzne pri -0,93 0 C. Določite molekulsko maso topljenca.

905. Določi relativno molekulsko maso benzojske kisline, če njena 10 % raztopina vre pri 37,57 0 C. Vrelišče etra je 35,6 0 C, njegova ebulioskopska konstanta pa 2,16.

906. Znižanje ledišča raztopine, ki vsebuje 12,3 g nitrobenzena C 6 H 5 NO 2 v 500 g benzena, je 1,02 0 C. Določite krioskopsko konstanto benzena.

907. Zmrzišče ocetne kisline je 17 0 C, krioskopska konstanta je 3,9. Določite ledišče raztopine, ki vsebuje 0,1 mol topljenca v 500 g ocetne kisline CH 3 COOH.

908. Raztopina, ki vsebuje 2,175 g topljenca v 56,25 g vode, zmrzne pri -1,2 0 C. Določite relativno molekulsko maso topljenca.

909. Pri kateri temperaturi zavre raztopina, ki vsebuje 90 g glukoze C 6 H 12 O 6 v 1000 g vode?

910. 5 g snovi raztopimo v 200 g alkohola. Raztopina vre pri 79,2 0 C. Določite relativno molekulsko maso snovi, če je ebulioskopska konstanta alkohola 1,22. Vrelišče alkohola je 78,3 0 C.

911. Vodna raztopina sladkorja zmrzne pri -1,1 0 C. Določi masni delež (%) sladkorja C 12 H 22 O 11 v raztopini.

912. V kateri masi vode je treba raztopiti 46 g glicerola C 3 H 8 O 3, da dobimo raztopino z vreliščem 100,104 0 C?

913. Raztopina, ki vsebuje 27 g snovi v 1 kg vode, zavre pri 100,078 0 C. Določi relativno molekulsko maso topljenca.

914. Izračunaj maso vode, v kateri je treba raztopiti 300 g glicerola C 3 H 8 O 3, da dobimo raztopino, ki zmrzne pri - 2 0 C.

915. Raztopina glukoze v vodi kaže povečanje vrelišča za 0,416 0 C. Očistite znižanje ledišča te raztopine.

916. Izračunajte ledišče 20 % raztopine glicerina C 3 H 8 O 3 v vodi.

917. V 250 g vode raztopimo 1,6 g snovi. Raztopina zmrzne pri -0,2 0 C. Izračunajte relativno molekulsko maso topljenca.

918. Raztopina, ki vsebuje 0,5 g acetona (CH 3) 2 CO v 100 g ocetne kisline, povzroči znižanje ledišča za 0,34 0 C. Določite krioskopsko konstanto ocetne kisline.

919. Izračunajte masni delež (%) glicerola v vodni raztopini, katere vrelišče je 100,39 0 С.

920. Koliko gramov etilen glikola C 2 H 4 (OH) 2 je treba dodati na vsak kilogram vode, da pripravimo antifriz z lediščem -9,3 0 C?

921. Raztopina, ki vsebuje 565 g acetona in 11,5 g glicerola C 3 H 5 (OH) 3, vre pri 56,38 0 C. Čisti aceton vre pri 56 0 C. Izračunaj ebulioskopsko konstanto acetona.

922. Pri kateri temperaturi zmrzne 4 % raztopina etilni alkohol C 2 H 5 OH v vodi?

923. Določi masni delež (%) sladkorja C 12 H 22 O 11 v vodni raztopini, če raztopina vre pri 101,04 0 C.

924. Katera od raztopin bo zmrznila pri nižji temperaturi: 10 % raztopina glukoze C 6 H 12 O 6 ali 10 % raztopina sladkorja C 12 H 22 O 11?

925. Izračunajte zmrzišče 12-odstotne vodne (po masi) raztopine glicerola C 3 H 8 O 3 .

926. Izračunajte vrelišče raztopine, ki vsebuje 100 g saharoze C 12 H 22 O 11 v 750 g vode.

927. Raztopina, ki vsebuje 8,535 g NaNO 3 v 100 g vode, kristalizira pri t = -2,8 0 C. Določite krioskopsko konstanto vode.

928. Za pripravo hladilne tekočine smo vzeli 6 g glicerina (= 1,26 g / ml) za 20 litrov vode. Kakšno bo ledišče pripravljenega antifriza?

929. Določite količino etilen glikola C 2 H 4 (OH) 2, ki jo je treba dodati 1 kg vode, da pripravimo raztopino s temperaturo kristalizacije -15 0 С.

930. Določi temperaturo kristalizacije raztopine, ki vsebuje 54 g glukoze C 6 H 12 O 6 v 250 g vode.

931. Raztopina, ki vsebuje 80 g C 10 H 8 naftalena v 200 g dietil etra, vre pri t = 37,5 0 C, čisti eter pa pri t = 35 0 C. Določi ebulioskopsko konstanto etra.

932. Ko 40 g C 6 H 6 benzena dodamo 3,24 g žvepla, se vrelišče dvigne za 0,91 0 C. Koliko atomov sestavlja žveplove delce v raztopini, če je ebulioskopska konstanta benzena 2,57 0 C.

933. Raztopina, ki vsebuje 3,04 g kafre C 10 H 16 O v 100 g benzena C 6 H 6, vre pri t = 80,714 0 C. (Vrelišče benzena je 80,20 0 C). Določite ebulioskopsko konstanto benzena.

934. Koliko gramov karbamida (sečnine) CO (NH 2) 2 je treba raztopiti v 125 g vode, da se vrelišče dvigne za 0,26 0 C. Ebulioskopska konstanta vode je 0,52 0 C.

935. Izračunajte vrelišče 6-odstotne (po masi) vodne raztopine glicerola C 3 H 8 O 3 .

936. Izračunaj masni delež saharoze C 12 H 22 O 11 v vodni raztopini, katere temperatura kristalizacije je 0,41 0 C.

937. Pri raztapljanju 0,4 g določene snovi v 10 g vode se je temperatura kristalizacije raztopine zmanjšala za 1,24 0 C. Izračunaj molsko maso raztopljene snovi.

938. Izračunajte ledišče 5-odstotne (po masi) raztopine sladkorja C 12 H 22 O 11 v vodi.

939. Koliko gramov glukoze C 6 H 12 O 6 je treba raztopiti v 300 g vode, da dobimo raztopino z vreliščem 100,5 0 C?

940. Raztopina, ki vsebuje 8,5 g nekaj neelektrolita v 400 g vode, zavre pri temperaturi 100,78 0 C. Izračunaj molsko maso topljenca.

941. Ko raztopimo 0,4 g določene snovi v 10 g vode, je temperatura kristalizacije raztopine postala -1,24 0 C. Določi molsko maso topljenca.

942. Izračunaj masni delež sladkorja C 12 H 22 O 11 v raztopini, katere vrelišče je 100, 13 0 C.

943. Izračunajte temperaturo kristalizacije 25-odstotne (masne) raztopine glicerola C 3 H 8 O 3 v vodi.

944. Temperatura kristalizacije benzena C 6 H 6 5,5 0 C, krioskopska konstanta 5,12. Izračunajte molsko maso nitrobenzena, če raztopina, ki vsebuje 6,15 g nitrobenzena v 400 g benzena, kristalizira pri 4,86 ​​0 C.

945. Raztopina glicerola C 3 H 8 O 3 v vodi kaže povečanje vrelišča za 0,5 0 C. Izračunajte temperaturo kristalizacije te raztopine.

946. Izračunajte masni delež sečnine CO(NH 2) 2 v vodni raztopini, katere temperatura kristalizacije je -5 0 С.

947. V kakšni količini vode je treba raztopiti 300 g benzena C 6 H 6, da dobimo raztopino s temperaturo kristalizacije –20 0 C?

948. Izračunajte vrelišče 15-odstotne (masne) raztopine glicerola C 3 H 8 O 3 v acetonu, če je vrelišče acetona 56,1 0 C, ebulioskopska konstanta pa 1,73.

949. Izračunajte osmotski tlak raztopine pri 17 0 C, če 1 liter le-te vsebuje 18,4 g glicerola C 3 H 5 (OH) 3 .

950. 1 ml raztopine vsebuje 10 15 molekul raztopljene snovi. Izračunajte osmotski tlak raztopine pri 0 0 C. Kakšen volumen vsebuje 1 mol topljenca?

951. Koliko molekul topljenca vsebuje 1 ml raztopine, katere osmotski tlak pri 54 0 C je 6065 Pa?

952. Izračunajte osmotski tlak 25-odstotne (masne) raztopine saharoze C 12 H 22 O 11 pri 15 0 C (ρ = 1,105 g/ml).

953. Pri kateri temperaturi bo osmotski tlak raztopine, ki vsebuje 45 g glukoze C 6 H 12 O 6 v 1 litru vode, dosegel 607,8 kPa?

954. Izračunajte osmotski tlak 0,25M raztopine sladkorja C 12 H 22 O 11 pri 38 0 C.

955. Pri kateri temperaturi bo osmotski tlak raztopine, ki vsebuje 60 g glukoze C 6 H 12 O 6 v 1 litru, dosegel 3 atm?

956. Osmotski tlak raztopine, katere prostornina je 5 litrov, pri 27 0 C je 1,2 ∙ 10 5 Pa. Kakšna je molska koncentracija te raztopine?

957. Koliko gramov etilnega alkohola C 2 H 5 OH mora vsebovati 1 liter raztopine, da bo njegov osmotski tlak enak tistemu v raztopini, ki vsebuje 4,5 g formaldehida CH 2 O v 1 litru pri isti temperaturi.

958. Koliko gramov etilnega alkohola C 2 H 5 OH je treba raztopiti v 500 ml vode, da bo osmotski tlak te raztopine pri 20 0 C 4,052 ∙ 10 5 Pa?

959. 200 ml raztopine vsebuje 1 g raztopljene snovi in ​​ima pri 20 0 C osmotski tlak 0,43 ∙ 10 5 Pa. Določite molsko maso topljenca.

960. Določi molsko maso topljenca, če ima raztopina, ki vsebuje 6 g snovi v 0,5 l pri 17 0 C, osmotski tlak 4,82 ∙ 10 5 Pa.

961. Koliko gramov glukoze C 6 H 12 O 6 mora vsebovati 1 liter raztopine, da je njen osmotski tlak enak kot pri raztopini, ki vsebuje 34,2 g sladkorja C 12 H 22 O 11 v 1 litru pri enaka temperatura?

962. 400 ml raztopine vsebuje 2 g topljenca pri 27 0 C. Osmotski tlak raztopine je 1,216 ∙ 10 5 Pa. Določite molsko maso topljenca.

963. Raztopina sladkorja C 12 H 22 O 11 pri 0 0 C izvaja osmotski tlak 7,1 ∙ 10 5 Pa. Koliko gramov sladkorja je v 250 ml te raztopine?

964. 7 litrov raztopine vsebuje 2,45 g karbamida. Osmotski tlak raztopine pri 0 0 C je 1,317 ∙ 10 5 Pa. Izračunajte molsko maso sečnine.

965. Določi osmotski tlak raztopine, katere 1 liter vsebuje 3,01 ∙ 10 23 molekul pri 0 0 С.

966. Vodne raztopine fenola C 6 H 5 OH in glukoze C 6 H 12 O 6 vsebujejo enake mase raztopljenih snovi v 1 litru. Katera raztopina ima najvišji osmotski tlak pri enaki temperaturi? Kolikokrat?

967. Raztopina, ki vsebuje 3 g neelektrolita v 250 ml vode, zmrzne pri temperaturi – 0,348 0 C. Izračunaj molsko maso neelektrolita.

968. Raztopina, ki vsebuje 7,4 g glukoze C 6 H 12 O 6 v 1 litru pri temperaturi 27 0 C, ima enak osmotski tlak kot raztopina sečnine CO (NH 2) 2 . Koliko g sečnine vsebuje 500 ml raztopine?

969. Osmotski tlak raztopine, katere 1 liter vsebuje 4,65 g anilina C 6 H 5 NH 2, je pri temperaturi 21 0 C 122,2 kPa. Izračunajte molsko maso anilina.

970. Izračunaj osmotski tlak pri temperaturi 20 0 C 4 % raztopine sladkorja C 12 H 22 O 11, katere gostota je 1,014 g/ml.

971. Določi osmotski tlak raztopine, ki vsebuje 90,08 g glukoze C 6 H 12 O 6 v 4 litrih pri temperaturi 27 0 C.

972. Raztopina 4 litre vsebuje pri temperaturi 0 0 C 36,8 g glicerina (C 3 H 8 O 3). Kolikšen je osmotski tlak te raztopine?

973. Pri 0 0 C je osmotski tlak raztopine saharoze C 12 H 22 O 11 3,55 10 5 Pa. Kakšno maso saharoze vsebuje 1 liter raztopine?

974. Določi vrednost osmotske raztopine, v 1 litru katere Z Pri temperaturi 17 0 C se zadrži 0,4 mola neelektrolita.

975. Kolikšen je osmotski tlak raztopine, ki vsebuje 6,2 g anilina (C 6 H 5 NH 2) v 2,5 litra raztopine pri temperaturi 21 0 C.

976. Pri 0 0 C je osmotski tlak raztopine saharoze C 12 H 22 O 11 3,55 10 5 Pa. Kakšno maso saharoze vsebuje 1 liter raztopine?

977. Pri kateri temperaturi bo zamrznila vodna raztopina etilnega alkohola, če je masni delež C 2 H 5 OH 25 %?

978. Raztopina, ki vsebuje 0,162 g žvepla v 20 g benzena, zavre pri temperaturi 0,081 0 C višji od čistega benzena. Izračunajte molekulsko maso žvepla v raztopini. Koliko atomov je v eni molekuli žvepla?

979. K 100 ml 0,5 mol/l vodne raztopine saharoze C 12 H 22 O 11 smo dodali 300 ml vode. Kolikšen je osmotski tlak nastale raztopine pri 25 0 C?

980. Določite vrelišče in ledišče raztopine, ki vsebuje 1 g nitrobenzena C 6 H 5 NO 2 v 10 g benzena. Ebuloskopska in krioskopska konstanta benzena sta 2,57 oziroma 5,1 K∙kg/mol. Vrelišče čistega benzena je 80,2 0 C, ledišče je -5,4 0 C.

981. Kakšno je ledišče raztopine neelektrolita, ki vsebuje 3,01∙10 23 molekul v enem litru vode?

982. Raztopine kafre mase 0,522 g v 17 g etra vrejo pri temperaturi, ki je 0,461 0 C višji od čistega etra. Ebulioskopska konstanta etra je 2,16 K∙kg/mol. Določite molekulsko maso kafre.

983. Vrelišče vodne raztopine saharoze je 101,4 0 C. Izračunajte molsko koncentracijo in masni delež saharoze v raztopini. Pri kateri temperaturi ta raztopina zamrzne?

984. Molekulska masa neelektrolita je 123,11 g/mol. Kakšno maso neelektrolita naj vsebuje 1 liter raztopine, da ima raztopina pri 20 0 C osmotski tlak 4,56∙10 5 Pa?

985. Pri raztapljanju 13,0 neelektrolita v 400 g dietiletra (C 2 H 5) 2 O se je vrelišče povečalo za 0,453 K. Določite molekulsko maso topljenca.

986. Določite vrelišče vodne raztopine glukoze, če je masni delež C 6 H 12 O 6 20 % (za vodo K e = 0,516 K ∙ kg / mol).

987. Raztopina, sestavljena iz 9,2 g joda in 100 g metilni alkohol(CH 3 OH), vre pri 65,0 0 C. Koliko atomov je v molekuli joda, ki je v raztopljenem stanju? Vrelišče alkohola je 64,7 0 C, njegova ebulioskopska konstanta K e = 0,84.

988. Koliko gramov saharoze C 12 H 22 O 11 je treba raztopiti v 100 g vode, da: a) znižamo temperaturo kristalizacije za 1 0 C; b) povečati vrelišče za 1 0 C?

989. 2,09 določene snovi raztopimo v 60 g benzena. Raztopina kristalizira pri 4,25 0 C. Nastavite molekulsko maso snovi. Čisti benzen kristalizira pri 5,5 0 C. Krioskopska konstanta benzena je 5,12 K∙kg/mol.

990. Pri 20 0 C je osmotski tlak raztopine, katere 100 ml vsebuje 6,33 g krvnega barvila - hematina, 243,4 kPa. Določite molekulsko maso hematina.

991. Raztopina, sestavljena iz 9,2 g glicerola C 3 H 5 (OH) 3 in 400 g acetona, vre pri 56,38 0 C. Čisti aceton vre pri 56,0 0 C. Izračunajte ebulioskopsko konstanto acetona.

992. Parni tlak vode pri 30 0 C je 4245,2 Pa. Kakšno maso sladkorja C 12 H 22 O 11 je treba raztopiti v 800 g vode, da dobimo raztopino, katere parni tlak je za 33,3 Pa manjši od parnega tlaka vode? Izračunajte masni delež (%) sladkorja v raztopini.

993. Parni tlak etra pri 30 0 C je 8,64∙10 4 Pa. Kakšno količino neelektrolita je treba raztopiti v 50 molih etra, da znižamo parni tlak pri določeni temperaturi za 2666 Pa?

994. Zmanjšanje parnega tlaka nad raztopino, ki vsebuje 0,4 mol anilina v 3,04 kg ogljikovega disulfida pri določeni temperaturi, je enako 1003,7 Pa. Parni tlak ogljikovega disulfida pri isti temperaturi je 1,0133∙10 5 Pa. Izračunajte molekulsko maso ogljikovega disulfida.

995. Pri določeni temperaturi je parni tlak nad raztopino, ki vsebuje 62 g fenola C 6 H 5 O v 60 molih etra, 0,507 10 5 Pa. Poiščite parni tlak etra pri tej temperaturi.

996. Parni tlak vode pri 50 0 C je 12334 Pa. Izračunajte parni tlak raztopine, ki vsebuje 50 g etilen glikola C 2 H 4 (OH) 2 v 900 g vode.

997. Tlak vodne pare pri 65 0 C je 25003 Pa. Določite tlak vodne pare nad raztopino, ki vsebuje 34,2 g sladkorja C 12 H 22 O 12 v 90 g vode pri isti temperaturi.

998. Parni tlak vode pri 10 0 C je 1227,8 Pa. V kakšnem volumnu vode je treba raztopiti 16 g metilnega alkohola, da dobimo raztopino, katere parni tlak je 1200 Pa pri isti temperaturi? Izračunajte masni delež alkohola v raztopini (%).

999. Pri kateri temperaturi bo kristalizirala vodna raztopina, v kateri je masni delež metilnega alkohola 45 %.

1000. Vodno-alkoholna raztopina, ki vsebuje 15 % alkohola, kristalizira pri -10,26 0 C. Določite molsko maso alkohola.

2.10.1. Izračun relativne in absolutne mase atomov in molekul

Relativne mase atomov in molekul se določijo z D.I. Mendelejevske vrednosti atomskih mas. Hkrati se pri izračunih za izobraževalne namene vrednosti atomskih mas elementov običajno zaokrožijo na cela števila (z izjemo klora, katerega atomska masa je predpostavljena 35,5).

Primer 1 Relativna atomska masa kalcija And r (Ca)=40; relativna atomska masa platine And r (Pt)=195.

Relativna masa molekule se izračuna kot vsota relativnih atomskih mas atomov, ki sestavljajo to molekulo, ob upoštevanju količine njihove snovi.

Primer 2. Relativna molska masa žveplove kisline:

M r (H 2 SO 4) \u003d 2A r (H) + A r (S) + 4A r (O) \u003d 2 · 1 + 32 + 4· 16 = 98.

Absolutne mase atomov in molekul najdemo tako, da maso 1 mola snovi delimo z Avogadrovim številom.

Primer 3. Določite maso enega atoma kalcija.

Rešitev. Atomska masa kalcija je And r (Ca)=40 g/mol. Masa enega atoma kalcija bo enaka:

m (Ca) \u003d A r (Ca): N A \u003d 40: 6,02 · 10 23 = 6,64· 10-23 let

Primer 4 Določite maso ene molekule žveplove kisline.

Rešitev. Molarna masa žveplove kisline je M r (H 2 SO 4) = 98. Masa ene molekule m (H 2 SO 4) je:

m (H 2 SO 4) \u003d M r (H 2 SO 4): N A = 98: 6,02 · 10 23 = 16,28· 10-23 let

2.10.2. Izračun količine snovi in ​​izračun števila atomskih in molekularnih delcev iz znanih vrednosti mase in prostornine

Količina snovi se določi tako, da se njena masa, izražena v gramih, deli z atomsko (molarno) maso. Količino snovi v plinastem stanju pri n.o. najdemo tako, da njeno prostornino delimo s prostornino 1 mol plina (22,4 l).

Primer 5. Določite količino natrijeve snovi n(Na) v 57,5 ​​g kovinskega natrija.

Rešitev. Relativna atomska masa natrija je And r (Na)=23. Količino snovi najdemo tako, da maso kovinskega natrija delimo z njegovo atomsko maso:

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

Primer 6. Določite količino dušikove snovi, če je njen volumen pri n.o. je 5,6 litra.

Rešitev. Količina dušikove snovi n(N 2) ugotovimo, če njegovo prostornino delimo s prostornino 1 mol plina (22,4 l):

n(N 2) \u003d 5,6: 22,4 \u003d 0,25 mol.

Število atomov in molekul v snovi se določi tako, da se število atomov in molekul v snovi pomnoži z Avogadrovim številom.

Primer 7. Določite število molekul, ki jih vsebuje 1 kg vode.

Rešitev. Količino vodne snovi najdemo tako, da njeno maso (1000 g) delimo z molsko maso (18 g / mol):

n (H 2 O) = 1000: 18 \u003d 55,5 mol.

Število molekul v 1000 g vode bo:

N (H2O) = 55,5 · 6,02· 10 23 = 3,34· 10 24 .

Primer 8. Določite število atomov, ki jih vsebuje 1 liter (n.o.) kisika.

Rešitev. Količina kisikove snovi, katere prostornina je v normalnih pogojih 1 liter, je enaka:

n(O 2) \u003d 1: 22,4 \u003d 4,46 · 10 -2 mol.

Število molekul kisika v 1 litru (N.O.) bo:

N (O 2) \u003d 4,46 · 10 -2 · 6,02· 10 23 = 2,69· 10 22 .

Treba je opozoriti, da je 26.9 · 10 22 molekul bo vsebovalo 1 liter katerega koli plina na št. Ker je molekula kisika dvoatomska, bo število kisikovih atomov v 1 litru 2-krat večje, t.j. 5.38 · 10 22 .

2.10.3. Izračun povprečne molske mase plinske mešanice in prostorninskega deleža
plinov, ki jih vsebuje

Povprečna molska masa plinske zmesi se izračuna iz molskih mas sestavnih plinov te zmesi in njihovih prostorninskih deležev.

Primer 9 Ob predpostavki, da je vsebnost (v prostorninskih odstotkih) dušika, kisika in argona v zraku 78, 21 oziroma 1, izračunajte povprečno molsko maso zraka.

Rešitev.

M zrak = 0,78 · Mr (N2)+0,21 · Mr (O2)+0,01 · M r (Ar) = 0,78 · 28+0,21· 32+0,01· 40 = 21,84+6,72+0,40=28,96

Ali približno 29 g/mol.

Primer 10 mešanica plinov vsebuje 12 l NH 3 , 5 l N 2 in 3 l H 2 merjeno pri n.o. Izračunajte prostorninske deleže plinov v tej zmesi in njeno povprečno molsko maso.

Rešitev. Skupna prostornina mešanice plinov je V=12+5+3=20 l. Prostorninski deleži j plinov bodo enaki:

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

Povprečna molska masa se izračuna na podlagi volumskih deležev sestavnih plinov te zmesi in njihovih molekulskih mas:

M=0,6 · M (NH3) + 0,25 · M(N2)+0,15 · M (H 2) \u003d 0,6 · 17+0,25· 28+0,15· 2 = 17,5.

2.10.4. Izračun masnega deleža kemičnega elementa v kemični spojini

Masni delež ω kemičnega elementa je opredeljen kot razmerje med maso atoma danega elementa X, ki ga vsebuje dana masa snovi, in maso te snovi m. Masni delež je brezdimenzionalna količina. Izražen je v ulomkih enote:

ω(X) = m(X)/m (0<ω< 1);

ali v odstotkih

ω(X), %= 100 m(X)/m (0 %<ω<100%),

kjer je ω(X) masni delež kemičnega elementa X; m(X) je masa kemičnega elementa X; m je masa snovi.

Primer 11 Izračunajte masni delež mangana v manganovem (VII) oksidu.

Rešitev. Molske mase snovi so enake: M (Mn) = 55 g / mol, M (O) = 16 g / mol, M (Mn 2 O 7) = 2M (Mn) + 7M (O) \u003d 222 g/mol. Torej je masa Mn 2 O 7 s količino snovi 1 mol:

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

Iz formule Mn 2 O 7 izhaja, da je količina snovi atomov mangana dvakrat večja od količine snovi manganovega oksida (VII). pomeni,

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

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

Tako je masni delež mangana v manganovem(VII) oksidu:

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

2.10.5. Vzpostavitev formule kemične spojine po njeni elementarni sestavi

Najenostavnejša kemična formula snovi se določi na podlagi znanih vrednosti masnih deležev elementov, ki sestavljajo to snov.

Recimo, da obstaja vzorec snovi Na x P y O z z maso mo g. Razmislite, kako je določena njena kemična formula, če so količine snovi atomov elementov, njihove mase ali masni deleži v znani masi snov je znana. Formula snovi je določena z razmerjem:

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

To razmerje se ne spremeni, če vsak njegov člen delimo z Avogadrovim številom:

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

Torej, da bi našli formulo snovi, je treba poznati razmerje med količinami snovi atomov v isti masi snovi:

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

Če vsak člen zadnje enačbe delimo z maso vzorca m o , dobimo izraz, ki nam omogoča določitev sestave snovi:

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

Primer 12. Snov vsebuje 85,71 mas. % ogljika in 14,29 mas. % vodika. Njegova molska masa je 28 g/mol. Določite najpreprostejše in prave kemične formule te snovi.

Rešitev. Razmerje med številom atomov v molekuli C x H y se določi tako, da se masni delež vsakega elementa deli z njegovo atomsko maso:

x: y \u003d 85,71 / 12: 14,29 / 1 \u003d 7,14: 14,29 = 1: 2.

Tako je najpreprostejša formula snovi CH 2. Najenostavnejša formula snovi ne sovpada vedno z njeno pravo formulo. V tem primeru formula CH 2 ne ustreza valenci vodikovega atoma. Če želite najti pravo kemično formulo, morate poznati molsko maso določene snovi. V tem primeru je molska masa snovi 28 g/mol. Če delimo 28 s 14 (vsota atomskih mas, ki ustreza enoti formule CH 2), dobimo pravo razmerje med številom atomov v molekuli:

Dobimo pravo formulo snovi: C 2 H 4 - etilen.

Namesto molske mase za plinaste snovi in ​​hlape se lahko v pogoju problema navede gostota katerega koli plina ali zraka.

V obravnavanem primeru je gostota plina v zraku 0,9655. Na podlagi te vrednosti je mogoče najti molsko maso plina:

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

V tem izrazu je M molska masa plina C x H y, M zraka je povprečna molska masa zraka, D zrak je gostota plina C x H y v zraku. Dobljena vrednost molske mase se uporablja za določitev prave formule snovi.

Pogoj težave morda ne nakazuje masnega deleža enega od elementov. Najdemo ga tako, da od enote (100%) odštejemo masne deleže vseh drugih elementov.

Primer 13 Organska spojina vsebuje 38,71 mas. % ogljika, 51,61 mas. % kisika in 9,68 mas. % vodika. Določite pravo formulo te snovi, če je njena gostota hlapov kisika 1,9375.

Rešitev. Izračunamo razmerje med številom atomov v molekuli 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.

Molarna masa M snovi je:

M \u003d M (O 2) · D(O2) = 32 · 1,9375 = 62.

Najenostavnejša formula snovi je CH 3 O. Vsota atomskih mas za to formulo bo 12+3+16=31. Razdelite 62 z 31 in dobite pravo razmerje med številom atomov v molekuli:

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

Tako je prava formula snovi C 2 H 6 O 2. Ta formula ustreza sestavi dihidričnega alkohola - etilen glikola: CH 2 (OH) -CH 2 (OH).

2.10.6. Določanje molske mase snovi

Molarno maso snovi lahko določimo na podlagi njene gostote hlapov plina z znano molsko maso.

Primer 14. Gostota hlapov neke organske spojine glede na kisik je 1,8125. Določite molsko maso te spojine.

Rešitev. Molarna masa neznane snovi M x je enaka zmnožku relativne gostote te snovi D in molske mase snovi M, s katero se določi vrednost relativne gostote:

M x = D · M = 1,8125 · 32 = 58,0.

Snovi z ugotovljeno vrednostjo molske mase so lahko aceton, propionaldehid in alil alkohol.

Molarno maso plina lahko izračunamo z uporabo vrednosti njegove molske prostornine pri n.c.

Primer 15. Masa 5,6 litra plina pri n.o. je 5,046 g. Izračunajte molsko maso tega plina.

Rešitev. Molarna prostornina plina pri n.s. je 22,4 litra. Zato je molska masa želenega plina

M = 5,046 · 22,4/5,6 = 20,18.

Želeni plin je neon Ne.

Clapeyron-Mendeleevova enačba se uporablja za izračun molske mase plina, katerega prostornina je podana v nenormalnih pogojih.

Primer 16 Pri temperaturi 40 °C in tlaku 200 kPa je masa 3,0 litra plina 6,0 g. Določite molsko maso tega plina.

Rešitev.Če zamenjamo znane količine v Clapeyron-Mendelejevo enačbo, dobimo:

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

Obravnavani plin je acetilen C 2 H 2 .

Primer 17 Zgorevanje 5,6 l (N.O.) ogljikovodika je proizvedlo 44,0 g ogljikovega dioksida in 22,5 g vode. Relativna gostota ogljikovodika glede na kisik je 1,8125. Določite pravo kemijsko formulo ogljikovodika.

Rešitev. Reakcijsko enačbo za zgorevanje ogljikovodikov lahko predstavimo na naslednji način:

C x H y + 0,5 (2x + 0,5y) O 2 \u003d x CO 2 + 0,5 y H 2 O.

Količina ogljikovodika je 5,6:22,4=0,25 mol. Kot rezultat reakcije nastane 1 mol ogljikovega dioksida in 1,25 mola vode, ki vsebuje 2,5 mola vodikovih atomov. Ko ogljikovodik zgorimo s količino snovi 1 mol, dobimo 4 mole ogljikovega dioksida in 5 molov vode. Tako 1 mol ogljikovodika vsebuje 4 mole ogljikovih atomov in 10 molov vodikovih atomov, t.j. kemijska formula ogljikovodika C 4 H 10 . Molarna masa tega ogljikovodika je M=4 · 12+10=58. Njegova relativna gostota kisika D=58:32=1,8125 ustreza vrednosti, podani v pogoju problema, kar potrjuje pravilnost najdene kemijske formule.

Problem 427.
Izračunajte molske deleže alkohola in vode v 96-odstotni (po masi) raztopini etilnega alkohola.
rešitev:
Molna frakcija(N i) - razmerje med količino topljenca (ali topila) in vsoto količin vseh
snovi v raztopini. V sistemu, sestavljenem iz alkohola in vode, je molski delež vode (N 1) enak

In molski delež alkohola , kjer je n 1 - količina alkohola; n 2 - količina vode.

Izračunamo maso alkohola in vode v 1 litru raztopine, pod pogojem, da je njihova gostota enaka eni iz razmerij:

a) masa alkohola:

b) masa vode:

Količino snovi najdemo po formuli: , kjer je m (B) in M ​​(B) - masa in količina snovi.

Zdaj izračunamo molske deleže snovi:

Odgovori: 0,904; 0,096.

Problem 428.
666 g KOH raztopimo v 1 kg vode; gostota raztopine je 1,395 g/ml. Poiščite: a) masni delež KOH; b) molarnost; c) molalnost; d) molske frakcije alkalij in vode.
rešitev:
a) Masni delež- odstotek mase raztopljene snovi v skupni masi raztopine se določi s formulo:

kje

m (raztopina) \u003d m (H 2 O) + m (KOH) \u003d 1000 + 666 = 1666

b) Molarna (volumensko-molarna) koncentracija kaže število molov topljenca v 1 litru raztopine.

Poiščimo maso KOH na 100 ml raztopine po formuli: formula: m = str V, kjer je p gostota raztopine, V prostornina raztopine.

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

Zdaj izračunamo molarnost raztopine:

Ugotovimo, koliko gramov HNO 3 je na 1000 g vode, ki sestavljajo delež:

d) Molski delež (N i) - razmerje med količino raztopljene snovi (ali topila) in vsoto količin vseh snovi v raztopini. V sistemu, sestavljenem iz alkohola in vode, je molski delež vode (N 1) enak molskemu deležu alkohola in molski delež alkohola, kjer je n 1 količina alkalije; n 2 - količina vode.

100 g te raztopine vsebuje 40 g KOH 60 g H2O.

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

Problem 429.
Gostota 15-odstotne (težne) raztopine H 2 SO 4 je 1,105 g/ml. Izračunaj: a) normalnost; b) molarnost; c) molalnost raztopine.
rešitev:
Poiščimo maso raztopine s formulo: m = str V, kje str je gostota raztopine, V je prostornina raztopine.

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

Maso H 2 SO 4 v 1000 ml raztopine najdemo iz razmerja:

Določimo molsko maso ekvivalenta H 2 SO 4 iz razmerja:

M E (B) - molska masa kislinskega ekvivalenta, g / mol; M(B) molska masa kisline; Z(B) - enakovredno število; Z(kisline) je enako številu ionov H+ v H 2 SO 4 → 2.

a) Molarna ekvivalentna koncentracija (ali normalnost) označuje število ekvivalentov topljenca v 1 litru raztopine.

b) Molarna koncentracija

Zdaj izračunamo molalnost raztopine:

c) Molarna koncentracija (ali molalnost) kaže število molov topljenca, ki ga vsebuje 1000 g topila.

Ugotovimo, koliko gramov H 2 SO 4 vsebuje 1000 g vode, ki sestavljajo delež:

Zdaj izračunamo molalnost raztopine:

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

Problem 430.
Gostota 9-odstotne (težne) raztopine saharoze C 12 H 22 O 11 je 1,035 g/ml. Izračunajte: a) koncentracijo saharoze v g/l; b) molarnost; c) molalnost raztopine.
rešitev:
M (C 12 H 22 O 11) \u003d 342 g / mol. Poiščimo maso raztopine po formuli: m = p V, kjer je p gostota raztopine, V prostornina raztopine.

m (C 12 H 22 O 11) \u003d 1,035. 1000 = 1035

a) Maso C 12 H 22 O 11, ki jo vsebuje raztopina, izračunamo po formuli:

kje
- masni delež raztopljene snovi; m (in-va) - masa raztopljene snovi; m (r-ra) - masa raztopine.

Koncentracija snovi v g / l kaže število gramov (masnih enot), ki jih vsebuje 1 liter raztopine. Zato je koncentracija saharoze 93,15 g/L.

b) Molarna (volumensko-molarna) koncentracija (C M) kaže število molov topljenca v 1 litru raztopine.

v) Molarna koncentracija(ali molalnost) označuje število molov topljenca, ki ga vsebuje 1000 g topila.

Ugotovimo, koliko gramov C 12 H 22 O 11 vsebuje 1000 g vode, ki sestavljajo delež:

Zdaj izračunamo molalnost raztopine:

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

Imenujemo lastnosti razredčenih raztopin, ki so odvisne samo od količine nehlapnih topljencev koligativne lastnosti. Ti vključujejo znižanje parnega tlaka topila nad raztopino, zvišanje vrelišča in znižanje ledišča raztopine ter osmotski tlak.

Znižanje ledišča in zvišanje vrelišča raztopine v primerjavi s čistim topilom:

T namestnik == K TO. m 2 ,

T bale = = K E. m 2 .

kje m 2 - molalnost raztopine, K K in K E - krioskopske in ebulioskopske konstante topila, X 2 je molski delež topljenca, H sq. in Hšpanski so entalpije taljenja in izhlapevanja topila, T sq. in T bale so tališče in vrelišče topila, M 1 je molska masa topila.

Osmotski tlak v razredčenih raztopinah se lahko izračuna iz enačbe

kje X 2 je molski delež topljenca, molski volumen topila. V zelo razredčenih raztopinah ta enačba postane van't Hoffova enačba:

kje C je molarnost raztopine.

Enačbe, ki opisujejo koligativne lastnosti neelektrolitov, se lahko uporabijo tudi za opis lastnosti raztopin elektrolitov z uvedbo Van't Hoffovega korekcijskega faktorja jaz, Na primer:

= iCRT oz T namestnik = vem TO. m 2 .

Izotonični koeficient je povezan s stopnjo disociacije elektrolitov:

i = 1 + ( – 1),

kjer je število ionov, ki nastanejo med disociacijo ene molekule.

Topnost trdne snovi v idealni raztopini pri temperaturi T opisano Schroederjeva enačba:

,

kje X je molski delež topljenca v raztopini, T sq. je tališče in H sq. je entalpija fuzije topljenca.

PRIMERI

Primer 8-1. Izračunajte topnost bizmuta v kadmiju pri 150 in 200 o C. Entalpija fuzije bizmuta pri tališču (273 o C) je 10,5 kJ. mol -1. Predpostavimo, da nastane idealna raztopina in entalpija fuzije ni odvisna od temperature.

Rešitev. Uporabimo formulo .

Pri 150°C , kje X = 0.510

Pri 200°C , kje X = 0.700

Topnost narašča s temperaturo, kar je značilno za endotermni proces.

Primer 8-2. Raztopina 20 g hemoglobina v 1 litru vode ima osmotski tlak 7,52 10 -3 atm pri 25 o C. Določite molsko maso hemoglobina.

65 kg. mol -1.

NALOGE

1. Izračunajte najmanjše osmotsko delo, ki ga opravijo ledvice za izločanje sečnine pri 36,6 o C, če je koncentracija sečnine v plazmi 0,005 mol. l –1, v urinu pa 0,333 mol. l -1 .
2. 10 g polistirena raztopimo v 1 litru benzena. Višina stolpca raztopine (gostota 0,88 g cm–3) v osmometru pri 25 o C je 11,6 cm Izračunajte molsko maso polistirena.
3. Beljakovina humanega serumskega albumina ima molsko maso 69 kg. mol -1. Izračunajte osmotski tlak raztopine 2 g beljakovin v 100 cm 3 vode pri 25 o C v Pa in mm stolpcu raztopine. Predpostavimo, da je gostota raztopine 1,0 g cm–3.
4. Pri 30 o C je parni tlak vodne raztopine saharoze 31,207 mm Hg. Umetnost. Parni tlak čiste vode pri 30 o C je 31,824 mm Hg. Umetnost. Gostota raztopine je 0,99564 g cm–3. Kolikšen je osmotski tlak te raztopine?
5. Človeška krvna plazma zmrzne pri -0,56 o C. Kolikšen je njen osmotski tlak pri 37 o C, merjen z membrano, ki je prepustna samo za vodo?
6. *Molarno maso encima smo določili tako, da smo ga raztopili v vodi in izmerili višino stolpca raztopine v osmometru pri 20 o C, nato pa podatke ekstrapolirali na koncentracijo nič. Prejeti so bili naslednji podatki:

C, mg. cm -3
h, cm

7. Molarno maso lipida določimo s povečanjem vrelišča. Lipid lahko raztopimo v metanolu ali kloroformu. Vrelišče metanola je 64,7 o C, toplota uparjanja je 262,8 cal. g –1. Vrelišče kloroforma 61,5 o C, toplota izhlapevanja 59,0 kal. g –1. Izračunajte ebulioskopske konstante metanola in kloroforma. Katero topilo je najboljše uporabiti za določitev molske mase z največjo natančnostjo?
8. Izračunajte ledišče vodne raztopine, ki vsebuje 50,0 g etilen glikola v 500 g vode.
9. Raztopina, ki vsebuje 0,217 g žvepla in 19,18 g CS 2, vre pri 319,304 K. Vrelišče čistega CS 2 je 319,2 K. Ebulioskopska konstanta CS 2 je 2,37 K. kg. mol -1. Koliko žveplovih atomov je v molekuli žvepla, raztopljeni v CS 2?
10. 68,4 g saharoze raztopimo v 1000 g vode. Izračunajte: a) parni tlak, b) osmotski tlak, c) ledišče, d) vrelišče raztopine. Parni tlak čiste vode pri 20 o C je 2314,9 Pa. Krioskopska in ebulioskopska konstanta vode sta 1,86 in 0,52 K. kg. mol –1 oz.
11. Raztopina, ki vsebuje 0,81 g ogljikovodika H(CH 2) n H in 190 g etilbromida, zmrzne pri 9,47 o C. Zmrzišče etilbromida je 10,00 o C, krioskopska konstanta je 12,5 K. kg. mol -1. Izračunaj n.
12. Ko 1,4511 g dikloroocetne kisline raztopimo v 56,87 g ogljikovega tetraklorida, se vrelišče dvigne za 0,518 stopinj. Vrelišče CCl 4 76,75 o C, toplota izhlapevanja 46,5 kal. g –1. Kakšna je navidezna molska masa kisline? Kaj pojasnjuje neskladje z resnično molsko maso?
13. Določena količina snovi, raztopljene v 100 g benzena, zniža njeno ledišče za 1,28 o C. Enaka količina snovi, raztopljene v 100 g vode, zniža njeno ledišče za 1,395 o C. Snov ima normalno molsko maso v benzena in v vodi popolnoma disocira. Za koliko ionov se snov disociira v vodni raztopini? Krioskopske konstante za benzen in vodo sta 5,12 in 1,86 K. kg. mol -1.
14. Izračunajte idealno topnost antracena v benzenu pri 25 o C v molskih enotah. Entalpija taljenja antracena pri talilni temperaturi (217 o C) je 28,8 kJ. mol -1.
15. Izračunaj topnost P-dibromobenzen v benzenu pri 20 in 40 o C, ob predpostavki, da nastane idealna raztopina. Entalpija fuzije P-dibromobenzen pri tališču (86,9 o C) je 13,22 kJ. mol -1.
16. Izračunajte topnost naftalena v benzenu pri 25 o C ob predpostavki, da nastane idealna raztopina. Entalpija taljenja naftalena pri tališču (80,0 o C) je 19,29 kJ. mol -1.
17. Izračunajte topnost antracena v toluenu pri 25 o C ob predpostavki, da nastane idealna raztopina. Entalpija taljenja antracena pri talilni temperaturi (217 o C) je 28,8 kJ. mol -1.
18. Izračunajte temperaturo, pri kateri je čisti kadmij v ravnotežju z raztopino Cd - Bi, v kateri je molski delež Cd 0,846. Entalpija taljenja kadmija pri tališču (321,1 o C) je 6,23 kJ. mol -1.