الكسور المولية للمادة والماء. الكسور الجزيئية للمادة والماء حساب كمية المادة وحساب عدد الجزيئات الذرية والجزيئية باستخدام القيم المعروفة للكتلة والحجم

تسمى خواص المحاليل المخففة التي تعتمد فقط على كمية المذاب غير المتطاير الخواص التجميعية. وتشمل هذه انخفاض ضغط بخار المذيب فوق المحلول، وزيادة درجة الغليان وانخفاض نقطة تجمد المحلول، وكذلك الضغط الاسموزي.

تقليل درجة التجمد وزيادة درجة غليان المحلول مقارنة بالمذيب النقي:

تنائب = = كل. م 2 ,

تكيب. = = كه. م 2 .

أين م 2 - مولالية الحل، كك و ك E – ثوابت المذيبات بالتبريد والتنظير، X 2 – الكسر الموليالمذاب، حرر. و حالأسبانية - المحتوى الحراري من ذوبان وتبخر المذيب، ترر. و تكيب. - درجات انصهار وغليان المذيب، م 1 – الكتلة المولية للمذيب .

يمكن حساب الضغط الأسموزي في المحاليل المخففة باستخدام المعادلة

أين X 2 هو الكسر المولي للمذاب، وهو الحجم المولي للمذيب. في المحاليل المخففة جدا تصبح هذه المعادلة معادلة فانت هوف:

أين ج– مولية المحلول .

يمكن أيضًا تطبيق المعادلات التي تصف الخواص التجميعية لغير الإلكتروليتات لوصف خصائص محاليل الإلكتروليتات عن طريق إدخال عامل تصحيح فانت هوف أنا، على سبيل المثال:

= iCRTأو تنائب = iKل. م 2 .

يرتبط معامل متساوي التوتر بدرجة تفكك الإلكتروليت:

ط = 1 + (- 1)،

أين هو عدد الأيونات المتكونة أثناء تفكك جزيء واحد.

الذوبان صلبفي محلول مثالي عند درجة حرارة تالموصوفة معادلة شرودر:

,

أين X- الجزء المولي من المذاب في المحلول، ترر. - درجة حرارة الانصهار و حرر. - المحتوى الحراري من ذوبان المذاب.

أمثلة

مثال 8-1. احسب ذوبان البزموت في الكادميوم عند 150 و 200 درجة مئوية. المحتوى الحراري لانصهار البزموت عند درجة حرارة الانصهار (273 درجة مئوية) هو 10.5 كيلوجول. مول -1 . افترض أنه تم تكوين محلول مثالي وأن المحتوى الحراري للانصهار لا يعتمد على درجة الحرارة.

حل. دعونا نستخدم الصيغة .

عند 150 درجة مئوية ، أين X = 0.510

عند 200 درجة مئوية ، أين X = 0.700

تزداد قابلية الذوبان مع ارتفاع درجة الحرارة، وهي سمة من سمات العملية الماصة للحرارة.

مثال 8-2. يحتوي محلول 20 جم من الهيموجلوبين في 1 لتر من الماء على ضغط أسموزي قدره 7.52 10 –3 atm عند 25 درجة مئوية. حدد الكتلة المولية للهيموجلوبين.

65 كجم. مول -1 .

مهام

1. احسب الحد الأدنى من الشغل التناضحي الذي تقوم به الكليتان لإخراج اليوريا عند درجة حرارة 36.6 درجة مئوية، إذا كان تركيز اليوريا في البلازما 0.005 مول. ل-1، وفي البول 0.333 مول. ل -1.
2. يذوب 10 جم من البوليسترين في 1 لتر من البنزين. يبلغ ارتفاع عمود المحلول (كثافته 0.88 جم سم3) في مقياس التناضح عند درجة حرارة 25 درجة مئوية 11.6 سم.
3. يحتوي بروتين الزلال في مصل الدم البشري على كتلة مولية تبلغ 69 كجم. مول -1 . احسب الضغط الاسموزي لمحلول 2 جم من البروتين في 100 سم 3 من الماء عند درجة حرارة 25 درجة مئوية في Pa وبالمليمتر من عمود المحلول. افترض أن كثافة المحلول هي 1.0 جم سم3.
4. عند 30 درجة مئوية، يكون ضغط بخار المحلول المائي للسكروز 31.207 ملم زئبق. فن. يبلغ ضغط بخار الماء النقي عند 30 درجة مئوية 31.824 ملم زئبق. فن. كثافة المحلول هي 0.99564 جم سم3. ما هو الضغط الاسموزي لهذا المحلول؟
5. تتجمد بلازما الدم البشري عند -0.56 درجة مئوية. ما ضغطها الأسموزي عند درجة حرارة 37 درجة مئوية، والذي تم قياسه باستخدام غشاء نافذ للماء فقط؟
6. * تم تحديد الكتلة المولية للإنزيم عن طريق إذابته في الماء وقياس ارتفاع عمود المحلول في مقياس الأسموميتر عند درجة حرارة 20 درجة مئوية، ومن ثم استقراء البيانات إلى التركيز الصفري. تم استلام البيانات التالية:

جملغ. سم -3
ح، سم

7. يتم تحديد الكتلة المولية للدهون من خلال الزيادة في درجة الغليان. يمكن إذابة الدهون في الميثانول أو الكلوروفورم. درجة غليان الميثانول هي 64.7 درجة مئوية، وحرارة التبخر هي 262.8 كالوري. ز -1 . درجة غليان الكلوروفورم هي 61.5 درجة مئوية، وحرارة التبخر هي 59.0 كالوري. ز -1 . حساب الثوابت ebullioscope من الميثانول والكلوروفورم. ما المذيب الأفضل لاستخدامه لتحديد الكتلة المولية بأقصى قدر من الدقة؟
8. احسب نقطة تجمد محلول مائي يحتوي على 50.0 جم من جلايكول الإثيلين في 500 جم من الماء.
9. محلول يحتوي على 0.217 جم من الكبريت و19.18 جم من CS 2 يغلي عند درجة حرارة 319.304 K. نقطة غليان CS 2 النقي هي 319.2 K. ثابت التبخر لـ CS 2 هو 2.37 K.kg. مول -1 . ما عدد ذرات الكبريت الموجودة في جزيء الكبريت المذاب في CS 2؟
10. 68.4 جم من السكروز مذاب في 1000 جم من الماء. احسب: أ) ضغط البخار، ب) الضغط الاسموزي، ج) نقطة التجمد، د) نقطة غليان المحلول. يبلغ ضغط بخار الماء النقي عند درجة حرارة 20 درجة مئوية 2314.9 باسكال. المياه الثابتة بالتبريد والتنظير هي 1.86 و 0.52 كيلوجرام. مول -1 على التوالي.
11. يتجمد محلول يحتوي على 0.81 جم من الهيدروكربون H(CH 2) nH و190 جم من بروميد الإيثيل عند درجة حرارة 9.47 درجة مئوية. نقطة تجمد بروميد الإيثيل هي 10.00 درجة مئوية، وثابت التبريد هو 12.5 ك. كجم. مول -1 . احسب ن.
12. عند إذابة 1.4511 جم من حمض ثنائي كلورو أسيتيك في 56.87 جم من رابع كلوريد الكربون، تزيد درجة الغليان بمقدار 0.518 درجة. درجة غليان CCl 4 76.75 درجة مئوية، حرارة التبخر 46.5 كالوري. ز -1 . ما هو الظاهر الكتلة الموليةحامض؟ ما الذي يفسر التناقض مع الكتلة المولية الحقيقية؟
13. تخفض كمية معينة من المادة المذابة في 100 جرام من البنزين درجة تجمدها بمقدار 1.28 درجة مئوية. نفس الكمية من المادة المذابة في 100 جرام من الماء تخفض درجة تجمدها بمقدار 1.395 درجة مئوية. المادة لها كتلة مولية عادية في البنزين، وفي الماء تنفصل تماما. ما عدد الأيونات التي تتفكك فيها المادة في محلول مائي؟ الثوابت المبردة للبنزين والماء هي 5.12 و1.86 كلفن كجم. مول -1 .
14. احسب الذوبان المثالي للأنثراسين في البنزين عند درجة حرارة 25 درجة مئوية بوحدات المولالية. المحتوى الحراري لانصهار الأنثراسين عند نقطة الانصهار (217 درجة مئوية) هو 28.8 كيلوجول. مول -1 .
15. احسب الذوبان ص- ثنائي برومو البنزين في البنزين عند درجتي 20 و 40 درجة مئوية، بافتراض تكوين محلول مثالي. ذوبان المحتوى الحراري ص- ثنائي برومو البنزين عند نقطة انصهاره (86.9 درجة مئوية) يبلغ 13.22 كيلوجول. مول -1 .
16. احسب ذائبية النفثالين في البنزين عند درجة حرارة 25 درجة مئوية، بافتراض تكوين محلول مثالي. المحتوى الحراري لانصهار النفثالين عند درجة حرارة انصهاره (80.0 درجة مئوية) هو 19.29 كيلوجول. مول -1 .
17. احسب ذوبان الأنثراسين في التولوين عند درجة حرارة 25 درجة مئوية، على افتراض تكوين محلول مثالي. المحتوى الحراري لانصهار الأنثراسين عند نقطة الانصهار (217 درجة مئوية) هو 28.8 كيلوجول. مول -1 .
18. احسب درجة الحرارة التي يكون عندها الكادميوم النقي في حالة اتزان مع محلول Cd-Bi، الكسر المولي للكادميوم الذي يكون فيه 0.846. المحتوى الحراري لانصهار الكادميوم عند نقطة الانصهار (321.1 درجة مئوية) هو 6.23 كيلوجول. مول -1 .

مثال 1. احسب الضغط الاسموزي لمحلول يحتوي على 135 جم من الجلوكوز C6H12O6 في 1.5 لتر عند درجة حرارة 0 درجة مئوية.

حل:يتم تحديد الضغط الأسموزي بواسطة قانون فانت هوف:

انظر آر تي

نجد التركيز المولي للمحلول باستخدام الصيغة:

باستبدال قيمة التركيز المولي في التعبير عن قانون فانت هوف، نحسب الضغط الاسموزي:

π = C م RT= 0.5 مول/لتر ∙ 8.314 Pa∙m 3 /mol∙K∙273=1134.86 ∙10 3 Pa

مثال 2.حدد درجة غليان محلول يحتوي على 1.84 جم من النيتروبنزين C6H5NO2 في 10جم من البنزين. درجة غليان البنزين النقي هي 80.2 درجة مئوية.

حل: ستكون درجة غليان المحلول أعلى بمقدار ∆t من درجة غليان البنزين النقي: t بالة (محلول) = t بالة (مذيب) + ∆t بالة؛

وفقًا لقانون راؤول: ∆t كيب = E∙ C م ,

أين ه -ثابت المذيبات التنظيرية (قيمة جدولية)،

مع م- التركيز المولي للمحلول، مول/كجم

∆t كيب = E∙ C م = 1.5 ∙ 2.53=3.8 0 درجة مئوية.

تي بالة (محلول)= تي بالة (مذيب) + ∆t بالة = 80.2 0 درجة مئوية +3.8 0 درجة مئوية = 84 0 درجة مئوية

901. محلول يحتوي على 57 جم من السكر C 12 H 22 O 11 في 500 جم من الماء يغلي عند درجة حرارة 100.72 0 درجة مئوية. أوجد ثابت التبخر للماء.

902. محلول يحتوي على 4.6 جم من الجلسرين C3H8O3 في 71 جم من الأسيتون يغلي عند درجة حرارة 56.73 درجة مئوية. حدد ثابت التبخر للأسيتون إذا كانت نقطة غليان الأسيتون هي 56 درجة مئوية.

903. احسب درجة غليان محلول يحتوي على 2 جم من النفثالين C10 H 8 في 20 جم من الأثير، إذا كانت درجة غليان الأثير 35.60 درجة مئوية، وثابته التبخري هو 2.16.

904. تم إذابة 4 جم من المادة في 100 جم من الماء. يتجمد المحلول الناتج عند -0.93 درجة مئوية. حدد الكتلة الجزيئية للمادة المذابة.

905. حدد الوزن الجزيئي النسبي لحمض البنزويك إذا كان محلوله بنسبة 10% يغلي عند درجة حرارة 37.57 درجة مئوية. درجة غليان الإستر هي 35.6 درجة مئوية، وثابته التبخري هو 2.16.

906. النقصان في نقطة التجمد لمحلول يحتوي على 12.3 جم من النيتروبنزين C6H5NO2 في 500 جم من البنزين هو 1.020C. تحديد ثابت التبريد للبنزين.

907. نقطة تجمد حمض الأسيتيك هي 17 درجة مئوية، وثابت التبريد هو 3.9. حدد نقطة تجمد محلول يحتوي على 0.1 mol من المذاب في 500 جرام من حمض الأسيتيك CH 3 COOH.

908. يتجمد محلول يحتوي على 2.175 جم من المذاب في 56.25 جم من الماء عند -1.20 درجة مئوية. حدد الكتلة الجزيئية النسبية للمذاب.

909. في أي درجة حرارة يغلي محلول يحتوي على 90 جم من الجلوكوز C6H12O6 في 1000 جم من الماء؟

910. تم إذابة 5 g من المادة في 200 g من الكحول. يغلي المحلول عند درجة حرارة 79.2 درجة مئوية. حدد الوزن الجزيئي النسبي للمادة إذا كان ثابت التحلل للكحول هو 1.22. درجة غليان الكحول هي 78.3 درجة مئوية.

911. يتجمد محلول مائي من السكر عند -1.10 مئوية. حدد نسبة الكتلة (%) من السكر C12H22O11 في المحلول.

912. في أي كتلة من الماء يجب إذابة 46 جم من الجلسرين C3H8O3 للحصول على محلول درجة غليانه 100.1040C؟

913. محلول يحتوي على 27 جم من مادة في 1 كجم من الماء يغلي عند درجة حرارة 100.078 درجة مئوية. أوجد الوزن الجزيئي النسبي للمادة المذابة.

914. احسب كتلة الماء التي يجب إذابة 300 جم من الجلسرين فيها C3H8O3 للحصول على محلول يتجمد عند -20C.

915. يُظهر محلول الجلوكوز في الماء زيادة في درجة غليانه بمقدار 0.416 درجة مئوية. تخلص من الانخفاض في درجة تجمد هذا المحلول.

916. احسب نقطة تجمد محلول 20% من الجلسرين C3H8O3 في الماء.

917. تم إذابة 1.6 g من المادة في 250 g من الماء. يتجمد المحلول عند -0.20 درجة مئوية. احسب الكتلة الجزيئية النسبية للمذاب.

918. محلول يحتوي على 0.5 جم من الأسيتون (CH 3) 2 CO في 100 جم من حمض الأسيتيك يخفض درجة التجمد بمقدار 0.34 درجة مئوية. حدد ثابت التبريد لحمض الأسيتيك.

919. احسب الجزء الكتلي (%) من الجلسرين في محلول مائي درجة غليانه 100.39 درجة مئوية.

920. ما عدد جرامات جلايكول الإيثيلين C2H4(OH)2 المطلوب إضافتها لكل كيلوجرام من الماء لتحضير مانع التجمد عند درجة تجمد -9.30C؟

921. محلول يحتوي على 565 جم من الأسيتون و11.5 جم من الجلسرين C3H5(OH)3 يغلي عند درجة حرارة 56.38°C. الأسيتون النقي يغلي عند درجة حرارة 56°C. احسب ثابت التنظير الوعائي للأسيتون.

922. عند أي درجة حرارة يتجمد محلول 4%؟ الكحول الإيثيلي C2H5OH في الماء؟

923. تحديد نسبة الكتلة (٪) من السكر C12H22O11 في محلول مائي إذا كان المحلول يغلي عند 101.040C.

924. أي المحلول سوف يتجمد عند درجة حرارة أقل: محلول جلوكوز 10% C6H12O6 أم محلول سكر 10%C12H22O11؟

925. احسب نقطة التجمد لمحلول مائي 12% (بالكتلة) من الجلسرين C3H8O3.

926. احسب درجة غليان محلول يحتوي على 100 جم من السكروز C 12 H 22 O 11 في 750 جم من الماء.

927. يتبلور محلول يحتوي على 8.535 جم من NaNO3 في 100 جم من الماء عند درجة حرارة t = -2.80 درجة مئوية. حدد ثابت الماء بالتبريد.

928. لتحضير سائل التبريد، يؤخذ 6 جم من الجلسرين (= 1.26 جم/مل) لكل 20 لترًا من الماء. ما هي نقطة التجمد للتجمد المحضر؟

929. حدد كمية جلايكول الإيثيلين C2H4(OH)2 التي يجب إضافتها إلى 1 كجم من الماء لتحضير محلول بدرجة حرارة تبلور تبلغ -150مئوية.

930. تحديد درجة حرارة تبلور محلول يحتوي على 54 جم من الجلوكوز C6H12O6 في 250 جم من الماء.

931. يغلي محلول يحتوي على 80 جم من النفثالين C10H8 في 200 جم من ثنائي إيثيل إيثر عند درجة حرارة t = 37.50 درجة مئوية، ويغلي الأثير النقي عند درجة حرارة t = 350 درجة مئوية. حدد ثابت التبخر للأثير.

932. عند إضافة 3.24 جم من الكبريت إلى 40 جم من البنزين C6H6، زادت درجة الغليان بمقدار 0.910C. ما عدد الذرات التي تتكون منها جزيئات الكبريت في المحلول، إذا كان ثابت التبخر للبنزين هو 2.570C.

933. محلول يحتوي على 3.04 جم من الكافور C10H16O في 100 جم من البنزين C6H6 يغلي عند t = 80.7140C. (نقطة غليان البنزين هي 80.200C). تحديد ثابت ebullioscope للبنزين.

934. كم جرامًا من الكرباميد (اليوريا) CO(NH 2) 2 يجب إذابته في 125 جم من الماء بحيث تزيد درجة الغليان بمقدار 0.26 درجة مئوية. ثابت التبخر للماء هو 0.52 درجة مئوية.

935. احسب نقطة غليان محلول مائي 6% (بالكتلة) من الجلسرين C3H8O3.

936. احسب الجزء الكتلي من السكروز C 12 H 22 O 11 في محلول مائي درجة حرارة تبلوره 0.41 درجة مئوية.

937. عند إذابة 0.4 جم من مادة معينة في 10 جم من الماء، تنخفض درجة حرارة تبلور المحلول بمقدار 1.24 درجة مئوية. احسب الكتلة المولية للمادة المذابة.

938. احسب نقطة تجمد محلول 5% (بالكتلة) من السكر C12H22O11 في الماء.

939. ما عدد جرامات الجلوكوز C6H12O6 التي يجب إذابتها في 300 جم من الماء للحصول على محلول درجة غليانه 100.50C؟

940. محلول يحتوي على 8.5 جم من مادة غير إلكتروليتية معينة في 400 جم من الماء يغلي عند درجة حرارة 100.78 درجة مئوية. احسب الكتلة المولية للمادة المذابة.

941. عند إذابة 0.4 جم من مادة معينة في 10 جم من الماء، تصبح درجة حرارة تبلور المحلول -1.24 درجة مئوية. أوجد الكتلة المولية للمادة المذابة.

942. احسب الكسر الكتلي للسكر C12H22O11 في محلول درجة غليانه 100.130C.

943. احسب درجة حرارة التبلور لمحلول 25% (بالكتلة) من الجلسرين C3H8O3 في الماء.

944. درجة حرارة تبلور البنزين C6H65.50C، ثابت التبريد 5.12. احسب الكتلة المولية للنيتروبنزين إذا تبلور محلول يحتوي على 6.15 جم من النيتروبنزين في 400 جم من البنزين عند درجة حرارة 4.86 درجة مئوية.

945. يظهر محلول الجلسرين C 3 H 8 O 3 في الماء زيادة في درجة الغليان بمقدار 0.5 0 درجة مئوية. احسب درجة حرارة تبلور هذا المحلول.

946. احسب الجزء الكتلي من اليوريا CO(NH 2) 2 في محلول مائي درجة حرارة تبلوره هي -5 0 درجة مئوية.

947. في أي كمية من الماء يجب إذابة 300 جم من البنزين C6H6 للحصول على محلول بدرجة حرارة تبلور تبلغ -200C؟

948. احسب درجة غليان محلول 15% (بالكتلة) من الجلسرين C 3 H 8 O 3 في الأسيتون، إذا كانت نقطة غليان الأسيتون 56.1 0 درجة مئوية وثابت التنظير الداخلي هو 1.73.

949. احسب الضغط الاسموزي لمحلول عند 17 درجة مئوية إذا كان 1 لتر منه يحتوي على 18.4 جم من الجلسرين C3H5(OH)3.

950.1 مل من المحلول يحتوي على 10 15 جزيء من المادة المذابة. احسب الضغط الأسموزي للمحلول عند 0 0 C. ما الحجم الذي يحتوي على 1 مول من المادة المذابة؟

951. ما عدد جزيئات المادة المذابة الموجودة في 1 مل من المحلول الذي يساوي ضغطه الأسموزي عند 54 درجة مئوية 6065 باسكال؟

952. احسب الضغط الاسموزي لمحلول السكروز 25% (بالكتلة) C12H22O11 عند درجة حرارة 15°C (ρ = 1.105 جم/مل).

953. في أي درجة حرارة يصل الضغط الاسموزي لمحلول يحتوي على 45 جم من الجلوكوز C6H12O6 في 1 لتر من الماء إلى 607.8 كيلو باسكال؟

954. احسب الضغط الاسموزي لمحلول سكر 0.25 مولار C 12 H 22 O 11 عند درجة حرارة 38 درجة مئوية.

955. في أي درجة حرارة سيصل الضغط الأسموزي لمحلول يحتوي على 60 جم ​​من الجلوكوز C6H12O6 في 1 لتر إلى 3 atm؟

956. الضغط الاسموزي لمحلول حجمه 5 لترات عند 27 درجة مئوية هو 1.2 ∙ 10 5 باسكال. ما هو التركيز المولي لهذا المحلول؟

957. ما عدد جرامات الكحول الإيثيلي C2H5OH التي يجب أن يحتوي عليها 1 لتر من المحلول بحيث يكون ضغطه الأسموزي هو نفس ضغط المحلول الذي يحتوي على 4.5 جرام من الفورمالديهايد CH2O في 1 لتر عند نفس درجة الحرارة.

958. ما عدد جرامات الكحول الإيثيلي C 2 H 5 OH التي يجب إذابتها في 500 مل من الماء بحيث يكون الضغط الأسموزي لهذا المحلول عند 20 درجة مئوية يساوي 4.052 ∙ 10 5 باسكال؟

959. 200 مل من المحلول يحتوي على 1 جم من المادة المذابة وعند درجة حرارة 20 درجة مئوية يكون الضغط الأسموزي 0.43 ∙ 10 5 باسكال. تحديد الكتلة المولية للمذاب.

960. حدد الكتلة المولية للمذاب إذا كان المحلول الذي يحتوي على 6 جم من المادة في 0.5 لتر له ضغط أسموزي قدره 4.82 ∙ 10 5 باسكال عند درجة حرارة 17 درجة مئوية.

961. كم جرامًا من الجلوكوز C 6 H 12 O 6 يجب أن يحتوي على 1 لتر من المحلول بحيث يكون ضغطه الأسموزي هو نفس ضغط المحلول الذي يحتوي على 34.2 جم من السكر C 12 H 22 O 11 في 1 لتر عند نفس درجة الحرارة ؟

962. 400 مل من المحلول يحتوي على 2 جم من المادة المذابة عند درجة حرارة 27 درجة مئوية. الضغط الأسموزي للمحلول هو 1.216 ∙ 10 5 باسكال. تحديد الكتلة المولية للمذاب.

963. محلول السكر C 12 H 22 O 11 عند درجة حرارة 0 0 C يمارس ضغطًا اسموزيًا قدره 7.1 ∙ 10 5 Pa. ما عدد جرامات السكر الموجودة في 250 مل من هذا المحلول؟

964. يوجد 2.45 جم من اليوريا في 7 لترات من المحلول. الضغط الأسموزي للمحلول عند 0 درجة مئوية هو 1.317 ∙ 10 5 باسكال. احسب الكتلة المولية لليوريا.

965. حدد الضغط الاسموزي لمحلول يحتوي 1 لتر منه على 3.01 ∙ 10 23 جزيء عند درجة حرارة 0 درجة مئوية.

966. المحاليل المائية للفينول C 6 H 5 OH والجلوكوز C 6 H 12 O 6 تحتوي على 1 لتر كتل متساويةالمواد الذائبة. في أي محلول يكون الضغط الأسموزي أكبر عند نفس درجة الحرارة؟ كم مرة؟

967. يتجمد محلول يحتوي على 3 جم من مادة غير إلكتروليتية في 250 مل من الماء عند درجة حرارة - 0.348 درجة مئوية. احسب الكتلة المولية لللاإلكتروليت.

968. محلول يحتوي على 7.4 جم من الجلوكوز C6H12O6 في 1 لتر عند درجة حرارة 27°C له نفس الضغط الاسموزي مثل محلول اليوريا CO (NH2) 2. ما عدد جرامات اليوريا الموجودة في 500 مل من المحلول؟

969. الضغط الاسموزي لمحلول يحتوي 1 لتر منه على 4.65 جم من الأنيلين C6H5NH2، عند درجة حرارة 210C هو 122.2 كيلو باسكال. احسب الكتلة المولية للأنيلين.

970. احسب الضغط الاسموزي عند درجة حرارة 20 درجة مئوية لمحلول سكر 4% C 12 H 22 O 11 وكثافته 1.014 جم/مل.

971. تحديد الضغط الاسموزي لمحلول يحتوي على 90.08 جم من الجلوكوز C6H12O6 في 4 لترات عند درجة حرارة 27 درجة مئوية.

972. يحتوي المحلول بحجم 4 لترات على 36.8 جم من الجلسرين (C3H8O3) عند درجة حرارة 00C. ما هو الضغط الاسموزي لهذا المحلول؟

973. عند 0 درجة مئوية، يكون الضغط الاسموزي لمحلول السكروز C 12 H 22 O 11 هو 3.55∙10 5 Pa. ما كتلة السكروز الموجودة في 1 لتر من المحلول؟

974. تحديد حجم المحلول الاسموزي في 1 لتر منه معيحتوي على 0.4 مول من غير المنحل بالكهرباء عند درجة حرارة 17 درجة مئوية.

975. ما هو الضغط الاسموزي لمحلول يحتوي على 6.2 جم من الأنيلين (C6H5NH2) في 2.5 لتر من المحلول عند درجة حرارة 21°C.

976. عند 0 درجة مئوية، يكون الضغط الاسموزي لمحلول السكروز C 12 H 22 O 11 هو 3.55∙10 5 Pa. ما كتلة السكروز الموجودة في 1 لتر من المحلول؟

977. في أي درجة حرارة سوف يتجمد؟ المحلول المائيالكحول الإيثيلي، إذا كانت نسبة كتلة C2H5OH هي 25%؟

978. محلول يحتوي على 0.162 جم من الكبريت في 20 جم من البنزين يغلي عند درجة حرارة أعلى بمقدار 0.081 درجة مئوية من البنزين النقي. احسب الوزن الجزيئي للكبريت في المحلول. كم عدد الذرات الموجودة في جزيء الكبريت الواحد؟

979. تمت إضافة 300 مل من الماء إلى 100 مل من محلول مائي 0.5 مول / لتر من السكروز C 12 H 22 O 11. ما الضغط الأسموزي للمحلول الناتج عند درجة حرارة 25 درجة مئوية؟

980. تحديد درجات حرارة الغليان والتجميد لمحلول يحتوي على 1 جم من النيتروبنزين C6H5NO2 في 10 جم من البنزين. تبلغ ثوابت البنزين بالمنظار والتبريد على التوالي 2.57 و5.1 كيلوجرام/مول. درجة غليان البنزين النقي هي 80.2 درجة مئوية، ونقطة التجمد هي -5.4 درجة مئوية.

981. ما هي درجة تجمد محلول غير إلكتروليتي يحتوي على 3.01∙1023 جزيء في لتر واحد من الماء؟

982. محاليل الكافور التي تزن 0.522 جرام في 17 جرام من الأثير تغلي عند درجة حرارة أعلى بمقدار 0.461 درجة مئوية من الأثير النقي. ثابت التبخر للأثير هو 2.16 كيلو جرام/مول. تحديد الوزن الجزيئي للكافور.

983. درجة غليان المحلول المائي للسكروز هي 101.4 درجة مئوية. احسب التركيز المولي والكسر الكتلي للسكروز في المحلول. في أي درجة حرارة يتجمد هذا المحلول؟

984. الوزن الجزيئي للالكتروليت هو 123.11 جم / مول. ما كتلة المادة غير المنحل بالكهرباء التي يجب احتواؤها في لتر واحد من المحلول بحيث يكون للمحلول عند درجة حرارة 20 درجة مئوية ضغط اسموزي يساوي 4.56∙10 5 Pa؟

985. عند إذابة 13.0 غير إلكتروليت في 400 جم من ثنائي إيثيل إيثر (C2H5)2O، زادت درجة الغليان بمقدار 0.453 كلفن. أوجد الوزن الجزيئي للمادة المذابة.

986. حدد نقطة غليان محلول مائي من الجلوكوز إذا كانت نسبة الكتلة لـ C 6 H 12 O 6 تساوي 20% (بالنسبة للماء K e = 0.516 K∙kg/mol).

987. محلول يتكون من 9.2 جم من اليود و 100 جم من كحول الميثيل (CH 3 OH) يغلي عند درجة حرارة 65.0 درجة مئوية. ما عدد الذرات الموجودة في جزيء اليود في الحالة المذابة؟ درجة غليان الكحول هي 64.7 درجة مئوية، وثابته التبخري K e = 0.84.

988. كم جرامًا من السكروز C 12 H 22 O 11 يجب إذابته في 100 جرام من الماء من أجل: أ) خفض درجة حرارة التبلور بمقدار 1 0 درجة مئوية؛ ب) زادت درجة الغليان بمقدار 1 0 درجة مئوية؟

989. تم إذابة 2.09 من مادة معينة في 60 جم ​​من البنزين. يتبلور المحلول عند درجة حرارة 4.25 درجة مئوية. حدد الوزن الجزيئي للمادة. يتبلور البنزين النقي عند درجة حرارة 5.5°C. ثابت التبريد للبنزين هو 5.12 K∙kg/mol.

990. عند 20 درجة مئوية، يكون الضغط الأسموزي للمحلول، الذي يحتوي 100 مل منه على 6.33 جم من مادة تلوين الدم - الهيماتين، 243.4 كيلو باسكال. تحديد الوزن الجزيئي للهيماتين.

991. محلول يتكون من 9.2 جم من الجلسرين C 3 H 5 (OH) 3 و 400 جم من الأسيتون يغلي عند درجة حرارة 56.38 درجة مئوية. يغلي الأسيتون النقي عند درجة حرارة 56.0 درجة مئوية. احسب ثابت التنظير الداخلي للأسيتون.

992. ضغط بخار الماء عند 30 درجة مئوية هو 4245.2 باسكال. ما كتلة السكر C 12 H 22 O 11 التي ينبغي إذابتها في 800 جم من الماء للحصول على محلول يكون ضغط بخاره 33.3 Pa أقل من ضغط بخار الماء؟ احسب نسبة الكتلة (%) من السكر في المحلول.

993. ضغط بخار الأثير عند 30 درجة مئوية هو 8.64∙10 4 باسكال. ما كمية المادة غير المنحلة بالكهرباء التي يجب إذابتها في 50 mol من الأثير لتقليل ضغط البخار عند درجة حرارة معينة بمقدار 2666 Pa؟

994. الانخفاض في ضغط البخار على محلول يحتوي على 0.4 مول من الأنيلين في 3.04 كجم من ثاني كبريتيد الكربون عند درجة حرارة معينة هو 1003.7 باسكال. يبلغ ضغط بخار ثاني كبريتيد الكربون عند نفس درجة الحرارة 1.0133∙10 5 Pa. احسب الكتلة الجزيئية لثاني كبريتيد الكربون.

995. عند درجة حرارة معينة، يكون ضغط البخار فوق محلول يحتوي على 62 جم من الفينول C6H5O في 60 مول من الأثير هو 0.507∙105 باسكال. أوجد ضغط بخار الأثير عند درجة الحرارة هذه.

996. ضغط بخار الماء عند 50 درجة مئوية هو 12334 باسكال. احسب ضغط البخار لمحلول يحتوي على 50 جم من جلايكول الإثيلين C2H4(OH)2 في 900 جم من الماء.

997. ضغط بخار الماء عند 65 درجة مئوية هو 25003 باسكال. حدد ضغط بخار الماء فوق محلول يحتوي على 34.2 جم من السكر C 12 H 22 O 12 في 90 جم من الماء عند نفس درجة الحرارة.

998. ضغط بخار الماء عند 10 درجة مئوية هو 1227.8 باسكال. في أي حجم من الماء يجب إذابة 16 جم من كحول الميثيل للحصول على محلول ضغط بخاره 1200 Pa عند نفس درجة الحرارة؟ احسب نسبة كتلة الكحول في المحلول (%).

999. في أي درجة حرارة يتبلور المحلول المائي الذي تكون فيه نسبة كتلة كحول الميثيل 45%؟

1000. يتبلور محلول كحول مائي يحتوي على 15% كحول عند -10.26 درجة مئوية. حدد الكتلة المولية للكحول.

2.10.1. حساب النسبية و الجماهير المطلقةالذرات والجزيئات

يتم تحديد الكتل النسبية للذرات والجزيئات باستخدام تلك الواردة في الجدول بواسطة D.I. قيم مندليف للكتل الذرية. وفي الوقت نفسه، عند إجراء العمليات الحسابية للأغراض التعليمية، عادة ما يتم تقريب قيم الكتل الذرية للعناصر إلى أعداد صحيحة (باستثناء الكلور، الكتلة الذريةوالذي يؤخذ ليكون 35.5).

مثال 1. الكتلة الذرية النسبية للكالسيوم A r (Ca) = 40؛ الكتلة الذرية النسبية للبلاتين A r (Pt)=195.

يتم حساب الكتلة النسبية للجزيء على أنها مجموع الكتل الذرية النسبية للذرات التي تشكل جزيءًا معينًا، مع الأخذ في الاعتبار كمية مادتها.

مثال 2. الكتلة المولية النسبية لحمض الكبريتيك:

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

يتم العثور على الكتل المطلقة للذرات والجزيئات عن طريق قسمة كتلة 1 مول من المادة على رقم أفوجادرو.

مثال 3. حدد كتلة ذرة كالسيوم واحدة.

حل.الكتلة الذرية للكالسيوم هي A r (Ca) = 40 جم/مول. كتلة ذرة الكالسيوم الواحدة ستكون مساوية لـ:

م(كا)= أ ص (كا) : ن أ =40: 6.02 · 10 23 = 6,64· 10 -23 سنة

مثال 4. تحديد كتلة جزيء واحد من حمض الكبريتيك.

حل.الكتلة المولية لحمض الكبريتيك هي M r (H 2 SO 4) = 98. كتلة جزيء واحد m (H 2 SO 4) تساوي:

م(ح 2 SO 4) = م ص (ح 2 SO 4) : N أ = 98:6.02 · 10 23 = 16,28· 10 -23 سنة

2.10.2. حساب كمية المادة وحساب عدد الجزيئات الذرية والجزيئية من القيم المعروفة للكتلة والحجم

يتم تحديد كمية المادة عن طريق قسمة كتلتها، معبرا عنها بالجرام، على كتلتها الذرية (المولية). يتم العثور على كمية المادة في الحالة الغازية عند مستوى الصفر بقسمة حجمها على حجم 1 مول من الغاز (22.4 لتر).

مثال 5. حدد كمية مادة الصوديوم n(Na) الموجودة في 57.5 جم من معدن الصوديوم.

حل.الكتلة الذرية النسبية للصوديوم تساوي A r (Na) = 23. ونجد كمية المادة بقسمة كتلة معدن الصوديوم على كتلته الذرية:

ن (نا) = 57.5:23 = 2.5 مول.

مثال 6. تحديد كمية مادة النتروجين إذا كان حجمها في الظروف العادية. هو 5.6 لتر.

حل.كمية مادة النيتروجين n(N 2) نجد بقسمة حجمه على حجم 1 مول من الغاز (22.4 لتر):

ن(ن 2)=5.6:22.4=0.25 مول.

يتم تحديد عدد الذرات والجزيئات الموجودة في المادة عن طريق ضرب كمية المادة من الذرات والجزيئات في رقم أفوجادرو.

مثال 7. حدد عدد الجزيئات الموجودة في 1 كجم من الماء.

حل.نجد كمية مادة الماء بقسمة كتلتها (1000 جم) على كتلتها المولية (18 جم/مول):

ن(H2O) = 1000:18 = 55.5 مول.

عدد الجزيئات في 1000 جرام من الماء سيكون:

ن(ح2س) = 55.5 · 6,02· 10 23 = 3,34· 10 24 .

مثال 8. حدد عدد الذرات الموجودة في 1 لتر (ns) من الأكسجين.

حل.كمية مادة الأكسجين التي يبلغ حجمها في الظروف العادية 1 لتر تساوي:

ن(س2) = 1: 22.4 = 4.46 · 10 -2 مول.

عدد جزيئات الأكسجين في 1 لتر (ns) سيكون:

ن(س2) = 4.46 · 10 -2 · 6,02· 10 23 = 2,69· 10 22 .

تجدر الإشارة إلى أن 26.9 · سيتم احتواء 10 22 جزيءًا في لتر واحد من أي غاز في الظروف المحيطة. نظرًا لأن جزيء الأكسجين ثنائي الذرة، فإن عدد ذرات الأكسجين في 1 لتر سيكون أكبر مرتين، أي. 5.38 · 10 22 .

2.10.3. حساب متوسط ​​الكتلة المولية لخليط الغاز ونسبة الحجم
الغازات الموجودة فيه

يتم حساب متوسط ​​الكتلة المولية لخليط الغاز بناءً على الكتل المولية للغازات التي يتكون منها هذا الخليط وأجزاء حجمها.

مثال 9. بافتراض أن المحتوى (بالنسبة المئوية من حيث الحجم) للنيتروجين والأكسجين والأرجون في الهواء هو 78 و21 و1 على التوالي، احسب متوسط ​​الكتلة المولية للهواء.

حل.

م الهواء = 0.78 · م ص (ن 2)+0.21 · م ص (يا 2)+0.01 · م ص (ع)= 0.78 · 28+0,21· 32+0,01· 40 = 21,84+6,72+0,40=28,96

أو ما يقرب من 29 جم / مول.

مثال 10. يحتوي خليط الغاز على 12 لتر NH 3، 5 لتر N 2 و 3 لتر H 2، مقاسًا بالرقم. احسب الأجزاء الحجمية للغازات في هذا الخليط ومتوسط ​​كتلتها المولية.

حل.الحجم الإجمالي لخليط الغاز هو V=12+5+3=20 لترًا. ستكون كسور الحجم j للغازات متساوية:

φ(NH 3)= 12:20=0.6; φ(ن 2)=5:20=0.25; φ(ح 2)=3:20=0.15.

يتم حساب متوسط ​​الكتلة المولية بناءً على الأجزاء الحجمية للغازات التي يتكون منها هذا الخليط وأوزانها الجزيئية:

م = 0.6 · م(NH3)+0.25 · م(ن 2)+0.15 · م(H2) = 0.6 · 17+0,25· 28+0,15· 2 = 17,5.

2.10.4. حساب الجزء الكتلي للعنصر الكيميائي في مركب كيميائي

جزء الشامليتم تعريف ω لعنصر كيميائي على أنه نسبة كتلة ذرة عنصر معين X الموجود في كتلة معينة من المادة إلى كتلة هذه المادة m. الكسر الكتلي هو كمية بلا أبعاد. يتم التعبير عنها في كسور الوحدة:

ω(X) = م(X)/م (0<ω< 1);

أو كنسبة مئوية

ω(X)،%= 100 م(X)/م (0%<ω<100%),

حيث ω(X) هو الكسر الكتلي للعنصر الكيميائي X؛ م(X) – كتلة العنصر الكيميائي X; م هي كتلة المادة.

مثال 11. احسب الكسر الكتلي للمنجنيز في أكسيد المنغنيز (VII).

حل.الكتل المولية للمواد هي: M(Mn) = 55 جم/مول، M(O) = 16 جم/مول، M(Mn 2 O 7) = 2M(Mn) + 7M(O) = 222 جم/مول . وبالتالي فإن كتلة Mn 2 O 7 مع كمية المادة 1 مول هي:

م (من 2 يا 7) = م (من 2 يا 7) · ن(من 2 يا 7) = 222 · 1= 222 جم.

من الصيغة Mn 2 O 7 يترتب على ذلك أن كمية مادة ذرات المنغنيز هي ضعف كمية مادة أكسيد المنغنيز (VII). وسائل،

n(Mn) = 2n(Mn2O7) = 2 مول،

م (من) = ن (من) · م(من) = 2 · 55 = 110 جم.

وبالتالي، فإن الجزء الكتلي من المنغنيز في أكسيد المنغنيز (السابع) يساوي:

ω(X)=m(Mn) : m(Mn 2 O 7) = 110:222 = 0.495 أو 49.5%.

2.10.5. تحديد صيغة المركب الكيميائي بناءً على تركيبه العنصري

يتم تحديد أبسط صيغة كيميائية للمادة على أساس القيم المعروفة للكسور الكتلية للعناصر المدرجة في تركيبة هذه المادة.

لنفترض أن هناك عينة من المادة Na x P y O z بكتلة m o g. دعونا نفكر في كيفية تحديد صيغتها الكيميائية إذا كانت كميات المادة من ذرات العناصر أو كتلتها أو كسورها الكتلية في الكتلة المعروفة للمادة معروفة. يتم تحديد صيغة المادة من خلال العلاقة:

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

ولا تتغير هذه النسبة إذا قسم كل حد على رقم أفوجادرو:

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

وبالتالي، للعثور على صيغة المادة، من الضروري معرفة العلاقة بين كميات المواد من الذرات في نفس كتلة المادة:

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

إذا قسمنا كل حد من حدود المعادلة الأخيرة على كتلة العينة mo o نحصل على تعبير يسمح لنا بتحديد تركيبة المادة:

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

مثال 12. تحتوي المادة على 85.71 بالوزن. % كربون و 14.29 بالوزن. % هيدروجين. كتلته المولية 28 جم/مول. تحديد الصيغة الكيميائية الأبسط والحقيقية لهذه المادة.

حل.يتم تحديد العلاقة بين عدد الذرات في جزيء C x H y عن طريق قسمة أجزاء الكتلة لكل عنصر على كتلته الذرية:

س:ص = 85.71/12:14.29/1 = 7.14:14.29 = 1:2.

وبالتالي، فإن أبسط صيغة للمادة هي CH 2. إن أبسط صيغة للمادة لا تتطابق دائمًا مع صيغتها الحقيقية. في هذه الحالة، الصيغة CH2 لا تتوافق مع تكافؤ ذرة الهيدروجين. للعثور على الصيغة الكيميائية الحقيقية، تحتاج إلى معرفة الكتلة المولية لمادة معينة. في هذا المثال، الكتلة المولية للمادة هي 28 جم/مول. بقسمة 28 على 14 (مجموع الكتل الذرية المقابلة لوحدة الصيغة CH 2)، نحصل على العلاقة الحقيقية بين عدد الذرات في الجزيء:

نحصل على الصيغة الحقيقية للمادة: C 2 H 4 - الإيثيلين.

بدلًا من الكتلة المولية للمواد الغازية والأبخرة، قد يشير بيان المشكلة إلى كثافة بعض الغازات أو الهواء.

وفي الحالة قيد النظر تكون كثافة الغاز في الهواء 0.9655. بناءً على هذه القيمة، يمكن إيجاد الكتلة المولية للغاز:

م = م الهواء · د الهواء = 29 · 0,9655 = 28.

في هذا التعبير، M هي الكتلة المولية للغاز C x H y، M air هو متوسط ​​الكتلة المولية للهواء، D air هو كثافة الغاز C x H y في الهواء. يتم استخدام قيمة الكتلة المولية الناتجة لتحديد الصيغة الحقيقية للمادة.

قد لا يشير بيان المشكلة إلى الكسر الكتلي لأحد العناصر. ويتم إيجاده عن طريق طرح الكسور الكتلية لجميع العناصر الأخرى من الوحدة (100%).

مثال 13. يحتوي المركب العضوي على 38.71 وزن. % كربون، 51.61 بالوزن. % أكسجين و 9.68 بالوزن. % هيدروجين. حدد الصيغة الحقيقية لهذه المادة إذا كانت كثافة بخارها للأكسجين 1.9375.

حل.نحسب النسبة بين عدد الذرات في الجزيء C x H y O z:

س: ص: ض = 38.71/12: 9.68/1: 51.61/16 = 3.226: 9.68: 3.226= 1:3:1.

الكتلة المولية M للمادة تساوي:

م = م (O2) · د(O2) = 32 · 1,9375 = 62.

أبسط صيغة للمادة هي CH 3 O. مجموع الكتل الذرية لوحدة الصيغة هذه سيكون 12 + 3 + 16 = 31. اقسم 62 على 31 واحصل على النسبة الحقيقية بين عدد الذرات في الجزيء:

س:ص:ض = 2:6:2.

وبالتالي، فإن الصيغة الحقيقية للمادة هي C2H6O2. تتوافق هذه الصيغة مع تكوين الكحول ثنائي الهيدريك - جلايكول الإثيلين: CH 2 (OH) - CH 2 (OH).

2.10.6. تحديد الكتلة المولية للمادة

يمكن تحديد الكتلة المولية لمادة ما بناءً على قيمة كثافة بخارها في غاز ذي كتلة مولية معروفة.

مثال 14. كثافة بخار مركب عضوي معين بالنسبة للأكسجين هي 1.8125. تحديد الكتلة المولية لهذا المركب.

حل.الكتلة المولية لمادة غير معروفة M x تساوي حاصل ضرب الكثافة النسبية لهذه المادة D بالكتلة المولية للمادة M والتي منها يتم تحديد قيمة الكثافة النسبية:

م س = د · م = 1.8125 · 32 = 58,0.

المواد التي لها قيمة الكتلة المولية الموجودة يمكن أن تكون الأسيتون والبروبيونالدهيد وكحول الأليل.

يمكن حساب الكتلة المولية للغاز باستخدام حجمه المولي عند مستوى الأرض.

مثال 15. كتلة 5.6 لتر من الغاز عند مستوى الأرض. هو 5.046 جم. احسب الكتلة المولية لهذا الغاز.

حل.الحجم المولي للغاز عند الصفر يساوي 22.4 لترًا. وبالتالي فإن الكتلة المولية للغاز المطلوب تساوي

م = 5.046 · 22,4/5,6 = 20,18.

الغاز المطلوب هو النيون Ne.

تُستخدم معادلة Clapeyron-Mendeleev لحساب الكتلة المولية للغاز الذي يُعطى حجمه في ظروف غير عادية.

مثال 16. عند درجة حرارة 40 درجة مئوية وضغط 200 كيلو باسكال، تكون كتلة 3.0 لتر من الغاز 6.0 جم. أوجد الكتلة المولية لهذا الغاز.

حل.باستبدال الكميات المعروفة في معادلة Clapeyron-Mendeleev نحصل على:

م = mRT/PV = 6.0 · 8,31· 313/(200· 3,0)= 26,0.

الغاز المعني هو الأسيتيلين C 2 H 2 .

مثال 17. أدى احتراق 5.6 لترًا من الهيدروكربون إلى إنتاج 44.0 جم من ثاني أكسيد الكربون و22.5 جم من الماء. الكثافة النسبية للهيدروكربون بالنسبة للأكسجين هي 1.8125. حدد الصيغة الكيميائية الحقيقية للهيدروكربون.

حل.يمكن تمثيل معادلة التفاعل لاحتراق الهيدروكربون على النحو التالي:

C x H y + 0.5(2x+0.5y)O 2 = x CO 2 + 0.5y H 2 O.

كمية الهيدروكربون هي 5.6:22.4=0.25 مول. نتيجة للتفاعل، يتم تكوين 1 مول من ثاني أكسيد الكربون و1.25 مول من الماء، والذي يحتوي على 2.5 مول من ذرات الهيدروجين. عند احتراق الهيدروكربون بكمية 1 مول من المادة، يتم الحصول على 4 مول من ثاني أكسيد الكربون و5 مول من الماء. وبالتالي، فإن 1 مول من الهيدروكربون يحتوي على 4 مولات من ذرات الكربون و10 مولات من ذرات الهيدروجين، أي. الصيغة الكيميائية للهيدروكربون هي C4H10. الكتلة المولية لهذا الهيدروكربون هي M=4 · 12+10=58. كثافة الأكسجين النسبية D=58:32=1.8125 تتوافق مع القيمة الواردة في بيان المشكلة، مما يؤكد صحة الصيغة الكيميائية الموجودة.