Molni deleži snovi in ​​vode. Molski deleži snovi in ​​vode Izračun količine snovi in ​​izračun števila atomskih in molekularnih delcev z uporabo znanih vrednosti mase in prostornine

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

Znižanje zmrziščne točke in zvišanje vrelišča raztopine v primerjavi s čistim topilom:

T namestnik = = K TO. m 2 ,

T kip. = = K E. m 2 .

kje m 2 – molalnost raztopine, K K in K E – krioskopske in ebulioskopske konstante topila, X 2 – molska frakcija topljenec, H pl. in Hšpanščina – entalpija taljenja in izhlapevanja topila, T pl. in T kip. – tališča in vrelišča topila, M 1 – molska masa topila.

Osmotski tlak v razredčenih raztopinah lahko izračunamo z enačbo

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

kje C– molarnost raztopine.

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

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

Izotonični koeficient je povezan s stopnjo disociacije elektrolita:

i = 1 + ( – 1),

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

Topnost trdna v idealni raztopini pri temperaturi T opisano Schroederjeva enačba:

,

kje X– molski delež topljenca v raztopini, T pl. – temperatura tališča in H pl. – entalpija taljenja topljenca.

PRIMERI

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

rešitev. Uporabimo formulo .

Pri 150 o C , kje X = 0.510

Pri 200 o 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 pri 25 o C osmotski tlak 7,52 10 –3 atm. Določite molsko maso hemoglobina.

65 kg. mol –1.

NALOGE

1. Izračunajte minimalno 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. Človeški serumski albumin ima molsko maso 69 kg. mol –1.
4. Izračunajte osmotski tlak raztopine 2 g beljakovin v 100 cm 3 vode pri 25 o C v Pa in mm stolpca raztopine. Predpostavimo, da je gostota raztopine 1,0 g cm–3.
5. Pri 30 o C je parni tlak vodne raztopine saharoze 31,207 mm Hg. Art. Parni tlak čiste vode pri 30 o C je 31,824 mm Hg. Art. Gostota raztopine je 0,99564 g cm–3. Kakšen je osmotski tlak te raztopine?
6. Človeška krvna plazma zmrzne pri -0,56 o C. Kakšen je njen osmotski tlak pri 37 o C, izmerjen z membrano, prepustno samo za vodo?

C*Molarno maso encima smo določili tako, da smo ga raztopili v vodi in izmerili višino stolpca raztopine v osmometru pri 20 o C ter nato ekstrapolirali podatke na ničelno koncentracijo. Prejeti so bili naslednji podatki:
, mg. cm –3 h

7. , cm
8. Molska masa lipida je določena s povečanjem vrelišča. Lipid se lahko raztopi v metanolu ali kloroformu. Vrelišče metanola je 64,7 o C, izparilna toplota je 262,8 kal.
9. g –1 . Vrelišče kloroforma je 61,5 o C, toplota izparevanja je 59,0 kal. g –1 .
10. Izračunajte ebulioskopske konstante metanola in kloroforma. Katero topilo je najbolje uporabiti za določitev molske mase z največjo natančnostjo?
11. Raztopina, ki vsebuje 0,81 g ogljikovodika H(CH 2) nH in 190 g etilbromida, zmrzne pri 9,47 o C. Zmrzišče etilbromida je 10,00 o C, krioskopska konstanta je 12,5 K. kg.
12. mol –1. Izračunaj n. Ko raztopimo 1,4511 g dikloroocetne kisline v 56,87 g ogljikovega tetraklorida, se vrelišče poveča za 0,518 stopinj. Vrelišče CCl 4 76,75 o C, izparilna toplota 46,5 kal. g –1 . Kaj je navidezno
13. molska masa
14. kislina? Kaj pojasnjuje neskladje s pravo molsko maso?
15. Določena količina snovi, raztopljena v 100 g benzena, zniža njeno zmrzišče za 1,28 o C. Enaka količina snovi, raztopljena v 100 g vode, zniža njeno zmrzišče za 1,395 o C. Snov ima normalno molsko maso v benzena, v vodi pa popolnoma disociira. Na koliko ionov snov disociira v vodni raztopini? Krioskopski konstanti za benzen in vodo sta 5,12 in 1,86 K. kg. mol –1. Izračunajte idealno topnost antracena v benzenu pri 25 o C v molalnih enotah. mol –1. Talilna entalpija antracena pri tališču (217 o C) je 28,8 kJ. mol –1.
16. Izračunajte topnost
17. n
18. -dibromobenzena v benzenu pri 20 in 40 o C, ob predpostavki, da nastane idealna raztopina. Entalpija taljenja

-dibromobenzena pri tališču (86,9 o C) znaša 13,22 kJ. mol –1. Izračunajte topnost naftalena v benzenu pri 25 o C ob predpostavki, da nastane idealna raztopina. Talilna entalpija naftalena pri temperaturi taljenja (80,0 o C) je 19,29 kJ. mol –1.

Izračunajte topnost antracena v toluenu pri 25 o C ob predpostavki, da nastane idealna raztopina. Talilna entalpija antracena pri tališču (217 o C) je 28,8 kJ. mol –1.

Izračunajte temperaturo, pri kateri je čisti kadmij v ravnovesju z raztopino Cd – Bi, v kateri je molski delež Cd 0,846. Talilna entalpija kadmija pri tališču (321,1 o C) je 6,23 kJ. mol –1.

Primer 1.

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

rešitev: Osmotski tlak je določen z Van't Hoffovim zakonom:

Glej RTDoločite 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 za ∆t kip višje od vrelišča čistega benzena: t bala (raztopina) = t bala (topilo) + ∆t bala;

Po Raoultovem zakonu: ∆t kip = E∙ C m ,

kje E -ebulioskopska konstanta topila (tabelarna vrednost),

Z m– molska koncentracija raztopine, mol/kg

∆t kip = E∙ C m = 1,5 ∙ 2,53=3,8 0 C.

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

901. Raztopina, ki vsebuje 57 g sladkorja C 12 H 22 O 11 v 500 g vode, vre pri 100,72 0 C. Določite 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. Določite ebulioskopsko konstanto acetona, če je vrelišče acetona 56 0 C.

903. Izračunajte 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. V 100 g vode raztopimo 4 g snovi. Nastala raztopina zmrzne pri -0,93 0 C. Določite molekulsko maso raztopljene snovi.

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

906. Zmrzišče raztopine, ki vsebuje 12,3 g nitrobenzena C 6 H 5 NO 2 v 500 g benzena, se zniža za 1,02 0 C. Določite krioskopsko konstanto benzena.

907. Ledišče ocetne kisline je 17 0 C, krioskopska konstanta je 3,9. Določite zmrzišče 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 vre raztopina, ki vsebuje 90 g glukoze C 6 H 12 O 6 v 1000 g vode?

910. V 200 g alkohola raztopimo 5 g snovi. 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. Določite 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, vre pri 100,078 0 C. Določite relativno molekulsko maso raztopljene snovi.

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 zvišanje vrelišča za 0,416 0 C. Očistite znižanje zmrziščne točke te raztopine.

916. Izračunajte zmrzišče 20 % raztopine glicerola 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, zniža zmrzišče za 0,34 0 C. Določite krioskopsko konstanto ocetne kisline.

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

920. Koliko gramov etilenglikola C 2 H 4 (OH) 2 je treba dodati na vsak kilogram vode za pripravo antifriza z zmrziščem -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. Izračunajte ebulioskopsko konstanto acetona.

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

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

924. Katera raztopina zmrzne 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 % vodne (masne) 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 vzamemo 6 g glicerina ( = 1,26 g / ml) na 20 litrov vode. Kakšna bo zmrziščna točka pripravljenega antifriza?

929. Določite količino etilenglikola C 2 H 4 (OH) 2, ki jo morate dodati 1 kg vode, da pripravite raztopino s temperaturo kristalizacije –15 0 C.

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

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

932. Ko smo 40 g benzena C 6 H 6 dodali 3,24 g žvepla, se je vrelišče zvišalo za 0,91 0 C. Iz koliko atomov so sestavljeni delci žvepla 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 poveča za 0,26 0 C. Ebulioskopska konstanta vode je 0,52 0 C.

935. Izračunajte vrelišče 6 % (masne) vodne raztopine glicerola C 3 H 8 O 3.

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

937. Ko v 10 g vode raztopimo 0,4 g določene snovi, se temperatura kristalizacije raztopine zniža za 1,24 0 C. Izračunaj molsko maso raztopljene snovi.

938. Izračunajte zmrzišče 5 % (masne) 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 nekega neelektrolita v 400 g vode, vre pri temperaturi 100,78 0 C. Izračunajte molsko maso raztopljene snovi.

941. Ko v 10 g vode raztopimo 0,4 g določene snovi, postane kristalizacijska temperatura raztopine –1,24 0 C. Določimo molsko maso raztopljene snovi.

942. Izračunajte 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. Raztopini glicerola C 3 H 8 O 3 v vodi se vrelišče zviša za 0,5 0 C. Izračunajte kristalizacijsko temperaturo te raztopine.

946. Izračunajte masni delež sečnine CO(NH 2) 2 v vodni raztopini, katere kristalizacijska temperatura je –5 0 C.

947. V kolikšni količini vode je treba raztopiti 300 g benzena C 6 H 6, da dobimo raztopino s kristalizacijsko temperaturo –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 in ebulioskopska konstanta 1,73.

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

950. V 1 ml raztopine je 10 15 molekul raztopljene snovi. Izračunajte osmotski tlak raztopine pri 0 0 C. Kakšno prostornino vsebuje 1 mol raztopljene snovi?

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

952. Izračunajte osmotski tlak 25 % (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 0,25 M 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 s prostornino 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 njen osmotski tlak enak kot pri raztopini, ki vsebuje 4,5 g formaldehida CH 2 O v 1 litru pri enaki 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 enak 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. Določite molsko maso topljenca, če ima raztopina, ki vsebuje 6 g snovi v 0,5 litra 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 bo njen osmotski tlak enak kot pri raztopini, ki vsebuje 34,2 g sladkorja C 12 H 22 O 11 v 1 litru pri enaki temperaturi. ?

962. V 400 ml raztopine je 2 g raztopljene snovi 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 ustvarja osmotski tlak 7,1 ∙ 10 5 Pa. Koliko gramov sladkorja je v 250 ml te raztopine?

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

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

966. Vodne raztopine fenola C 6 H 5 OH in glukoze C 6 H 12 O 6 vsebujejo v 1 litru enake mase raztopljene snovi. V kateri raztopini je osmotski tlak večji pri isti temperaturi? Kolikokrat?

967. Raztopina, ki vsebuje 3 g neelektrolita v 250 ml vode, zmrzne pri temperaturi – 0,348 0 C. Izračunajte 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 je v 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. Izračunajte osmotski tlak pri temperaturi 20 0 C 4 % raztopine sladkorja C 12 H 22 O 11, katere gostota je 1,014 g/ml.

971. Določite 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 s prostornino 4 litre vsebuje 36,8 g glicerola (C 3 H 8 O 3) pri temperaturi 0 0 C. Kakšen 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. Določite velikost osmotske raztopine, v 1 litru katere z vsebuje 0,4 mol neelektrolita pri temperaturi 17 0 C.

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 zmrznilo? 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, vre pri temperaturi, ki je za 0,081 0 C višja od čistega benzena. Izračunajte molekulsko maso žvepla v raztopini. Koliko atomov je v eni molekuli žvepla?

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

980. Določite vrelišče in zmrzišče 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, zmrzišče -5,4 0 C.

981. Kolikšno je zmrzišče raztopine neelektrolitov, ki vsebuje 3,01∙10 23 molekul v enem litru vode?

982. Raztopine kafre, ki tehtajo 0,522 g, v 17 g etra vrejo pri temperaturi, ki je za 0,461 0 C višja 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 zmrzne?

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

985. Ko smo v 400 g dietiletra (C 2 H 5) 2 O raztopili 13,0 neelektrolita, se je vrelišče zvišalo za 0,453 K. Določite molekulsko maso raztopljene snovi.

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

987. Raztopina, sestavljena iz 9,2 g joda in 100 g metilnega alkohola (CH 3 OH), vre pri 65,0 0 C. Koliko atomov je vključenih v molekulo joda 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) zvišati vrelišče za 1 0 C?

989. V 60 g benzena raztopimo 2,09 določene snovi. Raztopina kristalizira pri 4,25 0 C. Določite 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. Kolikšno količino neelektrolita je treba raztopiti v 50 mol etra, da se parni tlak pri določeni temperaturi zmanjša za 2666 Pa?

994. Zmanjšanje parnega tlaka nad raztopino, ki vsebuje 0,4 mol anilina v 3,04 kg ogljikovega disulfida, je pri določeni temperaturi 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 mol 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 etilenglikola C 2 H 4 (OH) 2 v 900 g vode.

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

998. Parni tlak vode pri 10 0 C je 1227,8 Pa. V kolikšni prostornini vode je treba raztopiti 16 g metilnega alkohola, da dobimo raztopino s parnim tlakom 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 atomi in molekule

Relativne mase atomov in molekul se določijo z uporabo tistih, ki jih v tabeli podaja D.I. Mendelejevske vrednosti atomskih mas. Hkrati se pri izvajanju izračunov za izobraževalne namene vrednosti atomskih mas elementov običajno zaokrožijo na cela števila (z izjemo klora, atomska masa kar velja za 35,5).

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

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

Primer 2. Relativna molska masa žveplove kisline:

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

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

Primer 3. Določite maso enega kalcijevega atoma.

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

m(Ca) = Ar (Ca) : NA =40 : 6,02 · 10 23 = 6,64· 10-23 let

Primer 4. Določite maso ene molekule žveplove kisline.

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

m(H 2 SO 4) = M r (H 2 SO 4) : NA = 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 njeno atomsko (molarno) maso. Količino snovi v plinastem stanju na ravni nič dobimo tako, da njeno prostornino delimo z prostornino 1 mola plina (22,4 l).

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

rešitev. Relativna atomska masa natrija je enaka A r (Na) = 23. Količino snovi ugotovimo 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 njena prostornina pri normalnih pogojih. je 5,6 l.

rešitev. Količina dušikove snovi n(N 2) ugotovimo tako, da njegovo prostornino delimo s prostornino 1 mola plina (22,4 l):

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

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

Primer 7. Določite število molekul v 1 kg vode.

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

n(H2O) = 1000:18 = 55,5 mol.

Število molekul v 1000 g vode bo:

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

Primer 8. Določite število atomov v 1 litru (n.s.) kisika.

rešitev. Količina kisikove snovi, katere prostornina pri normalnih pogojih je 1 liter, je enaka:

n(O 2) = 1 : 22,4 = 4,46 · 10 -2 mol.

Število molekul kisika v 1 litru (n.s.) bo:

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

Naj omenimo, da je 26.9 · 10 22 molekul bo vsebovanih v 1 litru katerega koli plina pri okoljskih pogojih. Ker je molekula kisika dvoatomna, bo število atomov kisika v 1 litru 2-krat večje, tj. 5.38 · 10 22 .

2.10.3. Izračun povprečne molske mase plinske mešanice in volumskega deleža
plini, ki jih vsebuje

Povprečna molska masa mešanice plinov se izračuna na podlagi molskih mas plinov, ki sestavljajo to mešanico, in njihovih prostorninskih deležev.

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

rešitev.

M zrak = 0,78 · M r (N2)+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

Ali približno 29 g/mol.

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

rešitev. Skupna prostornina mešanice plinov je V=12+5+3=20 litrov. Volumski deleži plinov j bodo enaki:

φ(NH3)= 12:20=0,6; φ(N 2)=5:20=0,25; φ(H2)=3:20=0,15.

Povprečna molska masa se izračuna na podlagi volumskih deležev plinov, ki sestavljajo to mešanico, in njihovih molekulskih mas:

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

2.10.4. Izračun masnega deleža kemičnega elementa v kemični spojini

Masni deležω kemijskega elementa je definiran kot razmerje med maso atoma danega elementa X, ki ga vsebuje dana masa snovi, in maso te snovi m. Masni delež je brezdimenzijska količina. Izražen je v delih enote:

ω(X) = m(X)/m (0<ω< 1);

ali kot odstotek

ω(X),%= 100 m(X)/m (0%<ω<100%),

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

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

rešitev. Molske mase snovi so: M(Mn) = 55 g/mol, M(O) = 16 g/mol, M(Mn 2 O 7) = 2M(Mn) + 7M(O) = 222 g/mol . Zato je masa Mn 2 O 7 s količino snovi 1 mol:

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

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

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

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

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

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

2.10.5. Določanje formule kemijske spojine na podlagi njene elementarne sestave

Najenostavnejša kemijska formula snovi se določi na podlagi znanih vrednosti masnih deležev elementov, vključenih v sestavo te snovi.

Recimo, da obstaja vzorec snovi Na x P y O z z maso m o g. Razmislimo, kako je določena njegova kemijska formula, če so količine snovi atomov elementov, njihove mase ali masni deleži v. znana masa snovi. Formula snovi je določena z razmerjem:

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

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

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

Tako je za iskanje formule snovi potrebno 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 najpreprostejšo in resnično kemijsko formulo te snovi.

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

x:y = 85,71/12:14,29/1 = 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 CH2 ne ustreza valenci vodikovega atoma. Če želite najti pravo kemijsko formulo, morate poznati molsko maso dane snovi. V tem primeru je molska masa snovi 28 g/mol. Če 28 delimo s 14 (vsota atomskih mas, ki ustreza formuli enote 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 ​​pare lahko navedba problema navaja gostoto za nekatere pline ali zrak.

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 zrak 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.

Izjava problema morda ne navaja 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 parna gostota za kisik 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.

Molska masa M snovi je enaka:

M = M(O2) · D(O2) = 32 · 1,9375 = 62.

Najenostavnejša formula snovi je CH 3 O. Vsota atomskih mas za to enoto formule bo 12 + 3 + 16 = 31. 62 delite s 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

Molsko maso snovi lahko določimo na podlagi vrednosti njene parne gostote v plinu z znano molsko maso.

Primer 14. Parna gostota določene organske spojine glede na kisik je 1,8125. Določite molsko maso te spojine.

rešitev. Molska masa neznane snovi M x je enaka zmnožku relativne gostote te snovi D z molsko maso snovi M, iz katere 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 alilni alkohol.

Molsko maso plina je mogoče izračunati z uporabo njegove molske prostornine na tleh.

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

rešitev. Molarna prostornina plina pri nič je 22,4 litra. Zato je molska masa želenega plina enaka

M = 5,046 · 22,4/5,6 = 20,18.

Želeni plin je Ne neon.

Clapeyron–Mendelejeva enačba se uporablja za izračun molske mase plina, katerega prostornina je podana pod pogoji, ki niso normalni.

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

rešitev.Če nadomestimo znane količine v Clapeyron-Mendelejevo enačbo, dobimo:

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

Zadevni plin je acetilen C 2 H 2 .

Primer 17. Pri zgorevanju 5,6 litra (n.s.) ogljikovodika je nastalo 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 = x CO 2 + 0,5y H 2 O.

Količina ogljikovodika je 5,6:22,4=0,25 mol. Kot rezultat reakcije nastane 1 mol ogljikovega dioksida in 1,25 mol vode, ki vsebuje 2,5 mol vodikovih atomov. Pri zgorevanju ogljikovodika s količino 1 mol snovi dobimo 4 mole ogljikovega dioksida in 5 molov vode. Tako 1 mol ogljikovodika vsebuje 4 mole ogljikovih atomov in 10 molov vodikovih atomov, tj. kemijska formula ogljikovodika je C4H10. Molska masa tega ogljikovodika je M=4 · 12+10=58. Njegova relativna gostota kisika D=58:32=1,8125 ustreza vrednosti, podani v nalogi, kar potrjuje pravilnost najdene kemijske formule.