Файл: М. Н. Назаров, Ю. И.docx

= 0-(-0,279) = 0,279 С:
n 11,04/М

t_кр. = K m = K = 1,86= 0,279

m р-ля 0,8

(М – молярная масса глицерина).

Отсюда M = (186 11,04) / (0,279 0,8) = 92 г/ моль.

Пример 3.Осмотическое давление раствора, в 250 мл которого содержит- ся 3 г сахара, при 12 С равно 83,14 кПа. Определите относительную молеку- лярную массу сахара.

Решение

По закону Вант-Гоффа Р_осмт. = С_МRT. Молярность раствора (см. тему IX) равна:

С_М = n/V (моль/л).
Тогда Р_осмт. = (n/V) RT = [(3/M) / 0.25] 8,314 (273 + 12) = 83,14

(M – молярная масса сахара).

3 8,314 (273+12)

Отсюда М == 342 г / моль;

83,14 0,25

относительная молекулярная масса сахара равна 342.

Пример 4. Давление насыщенного пара воды при 100 С равно 101,325 кПа. Определить давление пара воды над 10%-ным раствором глицерина.


Решение

Из закона Рауля следует, что давление насыщенного пара растворителя над раствором пропорционально мольной доле растворителя:

p₁ = p₀ N₁

Мольная доля (см. тему IX) растворителя равна

N₁ = n₁ / (n₁ + n₂).

900/18

Тогда p₁ = 101,325 = 100,74 кПа 900/18 + 100/342

(342 – молярная масса глицерина, 18 – молярная масса воды).

---

Задачи

101. 
     Определить температуру замерзания раствора, полученного при раство- рении 300 г сахара (C₁₂H₂₂O₁₁) в 1500 г воды Криоскопическая постоянная воды равна 1,86 град.
     
102. 
     Давление насыщенного пара воды при 100 С равно 101,325 кПа (760 мм рт.ст.). Определить давление пара воды над 4%-ным раствором мочевины CO(NH₂)₂ при этой температуре.
     
103. 
     Вычислить осмотическое давление при 0 С раствора, содержащего 3,72 г анилина C₆H₅NH₂ в 1л раствора.
     
104. 
     Вычислить, сколько глицерина C₃H₅ (OH)₃ нужно растворить в 200 г воды, чтобы раствор замерзал при -5 С. Криоскопическая постоянная воды 1,86 град.
     
105. 
     Раствор, содержащий 2,05 г растворенного вещества в 650 г воды, замерзает при –0,93 С. Вычислить относительную молекулярную массу растворенного вещества. Криоскопическая постоянная воды 1,86 град.
     
106. 
     Вычислить температуру замерзания водного 30%-ного раствора C₂H₅OH. Криоскопическая постоянная воды 1,86 град.
     
107. 
     Определить температуру кипения раствора, содержащего 3,46 г мочевины CO(NH₂)₂ в 100 г воды. Эбуллиосопическая постоянная воды равна 0,52 град.
     
108. 
     Вычислить, при какой температуре замерзает водный 35%-ный раствор глицерина C₃H₅ (OH)₃ Криоскопическая постоянная воды 1,86 град.
     
109. 
     Осмотическое давление раствора, содержащего 0,4 г растворенного
     

вещества в 660 мл раствора, при 27 С равно 24,91 кПа. Вычислите относительную молекулярную массу растворенного вещества.

101. 
     Осмотическое давление раствора, содержащего 3 г сахара в 250 мл раствора, равно 83,08 кПа при 12 С. Определите относительную молекулярную массу сахара.
     

---

11. Электролитическая диссоциация. Ионное произведение воды.

Водородный показатель
По способности проводить электрический ток в растворе или расплаве вещества делятся на электролиты и неэлектролиты. Электропроводность растворов и расплавов объясняется процессом распада электролитов на ионы, который называется электролитической диссоциацией.

В водных растворах одни электролиты полностью распадаются на ионы, другие - частично, т.е. часть молекул электролита остается в растворе в недиссоциированном виде.

Число , показывающее, какая часть молекул растворенного вещества распалось на ионы, называется степенью электролитической диссоциации:

Степень диссоциации зависит от природы растворяемого вещества и растворителя, температуры (с ее ростом , как правило, увеличивается), концентрации раствора (при разбавлении раствора возрастает).

• 
  почти все соли;
  
• 
  из важнейших кислот: HCl, HBr, HJ, H₂SO₄, HNO₃, HClO₄;
  
• 
  щелочи - гидроксиды металлов IА и IIА групп, кроме Mg и Be. Слабые электролиты и электролиты средней силы:
  
• 
  почти все органические вещества;
  
• 
  из кислот: H₂CO₃, H₂S, HCN, H₂SiO₃, H₃PO₄, H₂SO₃, H₂C₂O₄;
  
• 
  гидроксиды, кроме щелочей, а также NH₄OH;
  
• 
  многие бинарные соединения (Н₂О, оксиды и др.).
  

---

В растворах слабых электролитов устанавливается равновесие между недиссоциированными молекулами и ионами, например:

СН₃СООН ↔ Н⁺ + СН₃СОО^-,

к которому применим закон действия масс, и можно определить константу равновесия, называемую в таких случаях константой диссоциации:

К= Н⁺ СН₃СОО^- / СН₃СООН _недисс

В случае электролита АX, диссоциирующего на ионы А⁺ и Х^-, К и связаны соотношением

К= ²С_м(1- ) (Закон разбавления Оствальда).

Если 1, то 1- 1. Тогда выражение закона разбавления упрощается: К= ² С_м, откуда = (К / С_м )^1/2.

Концентрации ионов А⁺ составляют:

А⁺ = X^- С_м или А⁺ = X^- = (К С_м)^1/2

Вода, будучи очень слабым электролитом, диссоциирует в незначительной степени:

Н₂О Н⁺ + ОН^-

---

Этому процессу соответствует константа диссоциации

К= Н⁺ ОН^- / Н₂О

Поскольку очень мала, то равновесная концентрация недиссоциированных молекул воды [ ₂О] практически равна общей концентрации воды, т.е. 1000/18=55,55 моль/л, и выражение для константы диссоции воды можно преобразовать:


2
[H⁺] [OH^-]=K[H₂O] =K_{H O}

K_Н2О- постоянная при данной температуре величина, называется ионным произведением воды; она зависит только от температуры.


2
В чистой воде при 25 С [Н⁺]=[ОН^-]=10^-7 моль/л, следовательно, К_{Н О=}10^-14.

Эта величина справедлива и для разбавленных водных растворов. Концентрации [H⁺] и [ОН^-] взаимосвязаны: чем больше одна величина,

тем меньше другая, и наоборот. Но их произведение при данной температуре остается постоянным.

Растворы, в которых [Н⁺]=[ОН^-], называются нейтральными, если [H⁺] [OH^-], -кислыми, если [OH^-] [H⁺], - щелочными.

Вместо концентрации ионов Н⁺ и ОН^- удобнее пользоваться их

обратными десятичными логарифмами; эти величины обозначаются символами

и и называются соответственно водородным и гидроксильным показателями:

lg [H⁺] и lg [OH^-]

---