III. РАСТВОРЫ. СВОЙСТВА РАСТВОРОВ

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Институт транспорта

Кафедра «Общей

и специальной химии»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по дисциплине «Химия»

к лабораторным занятиям по теме

«Растворы. Свойства растворов»

для студентов специальностей

130503 «Проектирование, сооружение и эксплуатация нефтегазопроводов и нефтегазохранилищ» (НТХ / СТХ),

150202 «Оборудование и технология сварочного производства»

дневной формы обучения

Тюмень 2007

Утверждено редакционно-издательским советом Тюменского государственного нефтегазового университета.

Составитель: канд. хим. наук, доцент Обухов В.М.

«Тюменский государственный нефтегазовый университет» 2007г.
I. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ.

1.Жидкие растворы.

2.Энтальпия растворения. Кристаллогидраты.

2.Состав растворов. Массовая доля. Объемная доля. Мольная доля.

3.Состав растворов. Концентрация растворов. Способы выражения концентрации растворов.

4.Свойства идеальных растворов. Давление насыщенного пара.

5.Свойства идеальных растворов. Температура кипения и температура замерзания растворов. Закон Рауля. Эбуллиоскопическая и криоскопическая постоянные растворов.

6. Изотонический коэффициент. Неэлектролиты и электролиты. Растворы электролитов.

7.Механизмы диссоциации соединений с ионной и полярной ковалентной связью.

8.Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Константа диссоциации слабых электролитов.

9.Диссоциация кислот, оснований и солей.

10.Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель (рН). Кислая, нейтральная и основная среды. Индикаторы.

II. РАБОЧИЕ ЗАДАНИЯ.

Задание № 1

1. Сколько граммов хлорида никеля (II) нужно взять для приготовления 200 г 15%масс. раствора

2. Сколько граммов карбоната натрия кристаллического (Na₂CO₃·10H₂O) нужно взять для приготовления 400мл 10%масс. раствора карбоната натрия. (d²⁰₄раствора = 1,05 г/мл).

3. Определить молярную концентрацию раствора, содержащего в 1150г раствора 490г серной кислоты (d²⁰₄раствора = 1,15 г/мл).

4. Вычислить молярную концентрацию 70%масс. раствора гидроксида натрия (d²⁰₄раствора =1,05 г/мл).

5. Какую массу воды необходимо добавить к 200мл 30%масс. раствора нитрата никеля (d²⁰₄раствора = 1,33 г/мл), чтобы получить 10%масс. раствор.

6. Найти моляльную концентрацию 15%масс. раствора серной кислоты.

7. На сколько градусов изменится температура кипения раствора, если в 100 г воды растворить 9 г глюкозы (С₆Н₁₂О₆).

8. Написать уравнение электролитической диссоциации:

а) хлороводородная кислота,

б) гидроксид лития,

в) сульфат марганца (II).

9. Концентрация ионов водорода в растворе равна 10^-4 мол/л. Определить водородный показатель раствора. Указать характер среды.

Задание № 2

1. Сколько граммов карбоната натрия нужно взять для приготовления 50мл 10%масс. раствора (d²⁰₄раствора = 1,15 г/мл).

2. Сколько граммов сульфита натрия кристаллического (Na₂SO₃·7H₂O) нужно взять для приготовления 400г 20%масс. раствора сульфита натрия.

3. Определить молярную концентрацию раствора, содержащего в 1000мл раствора 49г фосфорной кислоты.

4. Определить массовую долю растворенного вещества в 1,0 молярном растворе азотной кислоты (d²⁰₄ раствора = 1,03 г/мл).

5. Из 400г 20%масс. раствора при охлаждении выделилось 50г растворённого вещества. Чему равна массовая доля (%масс.) растворённого вещества в оставшемся растворе.

6. В 1 кг воды растворено 666г гидроксида калия. Определить моляльную концентрацию раствора.

7. При какой температуре будет кипеть 50%масс. раствор сахарозы (С₂₂Н₂₂О₁₁).

8. Написать уравнение электролитической диссоциации:

а) азотная кислота,

б) гидроксид лития,

в) сульфат натрия.

9. Определить концентрацию ионов водорода в растворе, водородный показатель которого равен 5,0. Указать характер среды.

Задание № 3

1. Сколько граммов сульфата цинка нужно взять для приготовления 2кг 20%масс. раствора.

2. Сколько граммов сульфата марганца кристаллического (MnSO₄·5H₂O) нужно взять для приготовления 500мл 15%масс. раствора сульфата марганца. (d²⁰₄раствора = 1,08 г/мл).

3. Определить молярную концентрации раствора, содержащего в 200мл раствора 1,06г карбоната натрия.

4. Вычислить молярную концентрацию 40%масс. раствора серной кислоты (d²⁰₄ раствора = 1,6 г/мл).

5. Смешали 300г 25%масс. раствора и 400г 40%масс. раствора. Определить массовую долю растворённого вещества в полученном растворе.

6. Найти моляльную концентрацию 40%масс. раствора азотной кислоты.

7. Сколько граммов метанола (СН₄О) надо растворить в 100г воды, чтобы раствор кипел при 102^оС.

8. Написать уравнение электролитической диссоциации:

а) хлорная кислота,

б) гидроксид калия,

в) йодид натрия.

9. Определить водородный показатель 0,01 молярного раствора хлороводородной кислоты. Указать характер среды.

Задание № 4

1. Сколько граммов гидроксида натрия нужно взять для приготовления 200мл 5%масс. раствора (d²⁰₄ раствора = 1,09 г/мл).

2. Сколько граммов сульфата меди кристаллического (CuSO₄·5H₂O) нужно взять для приготовления 1кг 5%масс. раствора сульфата меди.

3. Определить молярную концентрацию раствора, содержащего в 50г раствора 2,0г гидроксида натрия (d²⁰₄ раствора = 1,08 г/мл).

4. Определить массовую долю 0,2 молярного раствора орто-фосфата калия (d²⁰₄ раствора = 1,02 г/мл).

5. Сколько миллилитров 38%масс. раствора хлороводородной кислоты (d²⁰₄ раствора = 1,19 г/мл) необходимо взять для приготовления 1,0 кг 8%масс. раствора.

6. В 0,5кг воды растворено 300г карбоната натрия. Определить моляльную концентрацию раствора.

7. Температура кипения водного раствора сахарозы (С₁₂Н₂₂О₁₁) равна 101,4^оС. вычислить массовую долю сахарозы в растворе.

8. Написать уравнение электролитической диссоциации:

а) орто-борная кислота,

б) гидроксид кальция,

в) силикат натрия.

9. Определить молярную концентрацию раствора азотной кислоты, водородный показатель которого равен 3,0.

Задание № 5

1. Сколько граммов сульфита натрия нужно взять для приготовления 100г 50%масс. раствора.

2. Сколько граммов сульфата натрия кристаллического (Na₂SO₄ · 10H₂O) нужно взять для приготовления 2л 5%масс. раствора сульфата натрия (d²⁰₄ раствора = 1,08 г/мл).

3. Определить молярную концентрацию раствора, содержащего в 500мл раствора 3,42 г сульфата алюминия.

4. Вычислить молярную концентрацию 20%масс. раствора фосфорной кислоты (d²⁰₄раствора =1,10 г/мл).

5. Из 700г 60%масс. раствора серной кислоты выпариванием удалили 200г воды. Определить массовую долю растворённого вещества в оставшемся растворе.

6. Определить моляльную концентрацию 10%масс. раствора хлорида натрия.

7. При какой температуре будет кипеть 5%масс. водный раствор хлорида натрия, если изотонический коэффициент равен 1,8.

8. Написать уравнение электролитической диссоциации:

а) бромоводородная кислота,

б) гидроксид кальция,

в) сульфит калия.

9. Концентрация гидроксид-ионов в растворе равна 10^-4 мол/л. Определить водородный показатель раствора. Указать характер среды.

Задание № 6

1. Сколько граммов гидроксида калия нужно взять для приготовления 1л 10%масс. раствора (d²⁰₄ раствора = 1,05 г/мл).

2. Сколько граммов сульфата алюминия кристаллического (Al₂(SO₄)₃·18H₂O) нужно взять для приготовления 500г 10%масс. раствора сульфата алюминия.

3. Определить молярную концентрацию раствора, содержащего в 103г раствора 31,5г азотной кислоты (d²⁰₄ раствора = 1,03 г/мл).

4. Определить массовую долю 1,0 молярного раствора карбоната натрия (d²⁰₄ раствора = 1,15 г/мл).

5. Сколько надо взять 20%масс. раствора гидроксида калия, чтобы при добавлении к 1кг 50%масс. раствора получился 25%масс. раствор.

6. В 100г воды растворено 3,5г хлорида кальция. Определить моляльную концентрацию раствора.

7. На сколько градусов изменится температура кипения раствора, если в 100г воды растворить 53г диэтиленгликоля (С₄Н₁₀О₃).

8. Написать уравнение электролитической диссоциации:

а) орто-фосфорная кислота,

б) гидроксид железа (III),

в) карбонат натрия.

9. Концентрация ионов водорода в растворе равна 10^-12 мол/л. Определить водородный показатель раствора. Указать характер среды.

Задание № 7

1. Сколько граммов серной кислоты нужно взять для приготовления 5кг 30%масс. раствора.

2. Сколько граммов карбоната натрия кристаллического (Na₂CO₃· 10H₂O) нужно взять для приготовления 1л 50%масс. карбоната натрия (d²⁰₄ раствора = 1,12 г/мл).

3. Определить молярную концентрацию раствора, содержащего в 250мл раствора 13,35г хлорида алюминия.

4. Вычислить молярную концентрацию 60%масс. раствора сульфата магния (d²⁰₄ раствора = 1,31 г/мл).

5. Сколько граммов 30%масс. раствора хлорида натрия нужно взять, чтобы получить 600г 10%масс. раствора соли.

6. Найти моляльную концентрацию 15%масс. раствора сульфата алюминия.

7. При какой температуре будет кипеть 50%масс. водный раствор ацетона (С₃Н₆О).

8. Написать уравнение электролитической диссоциации:

а) хлорная кислота,

б) гидроксид магния,

в) нитрат никеля (II).

9. Определить концентрацию ионов водорода в растворе, водородный показатель которого равен 8. Указать характер среды.

Задание № 8

1. Сколько граммов азотной кислоты нужно взять для приготовления 4л 20%масс. раствора (d²⁰₄ раствора = 1,31 г/мл).

2. Сколько граммов сульфата меди кристаллического (CuSO₄ · 5H₂O) нужно взять для приготовления 500г 25%масс. раствора сульфата меди.

3. Определить молярную концентрацию раствора, содержащего в 700г раствора 98г серной кислоты (d²⁰₄ раствора = 1,40 г/мл).

4. Определить массовую долю 0,5 молярного раствора хлорида калия (d²⁰₄ раствора = 1,02 г/мл).

5. Из 400г 50%масс. раствора сульфата меди выпариванием удалили 100г воды. Чему равна массовая доля сульфата меди в оставшемся растворе.

6. В 500г воды растворено 18г фосфорной кислоты. Определить моляльную концентрацию раствора.

7. При какой температуре замерзает водный раствор сахарозы (С₁₂Н₂₂О₁₁), если температура кипения этого раствора равна 102,8^оС.

8. Написать уравнение электролитической диссоциации:

а) орто-фосфористая кислота,

б) гидроксид хрома (III),

в) сульфид кальция.

9. Определить водородный показатель 0,001 молярного раствора азотной кислоты. Указать характер среды.

Задание № 9

1. Сколько граммов сульфата меди (II) нужно взять для приготовления 800г 40%масс. раствора.

2. Сколько граммов сульфата железа (II) кристаллического (FeSO₄·7H₂О) нужно взять для приготовления 300мл 10%масс. раствора сульфата железа (II) (d²⁰₄ раствора = 1,10 г/мл).

3. Определить молярную концентрацию раствора, содержащего в 100мл раствора 5,6г гидроксида калия.

4. Вычислить молярную концентрацию 70%масс. раствора нитрата серебра (d²⁰₄ раствора = 2,20 г/мл).

5. Смешали 2л 60%масс. серной кислоты (d²⁰₄ раствора = 1,5 г/мл) с 3л 14%масс. серной кислотой (d²⁰₄ раствора = 1,1 г/мл). Чему равна массовая доля серной кислоты в полученном растворе.

6. Определить моляльную концентрацию 10%масс. раствора сульфита натрия.

7. Приготовили раствор из 9л воды и 2л метилового спирта (СН₄О) (d²⁰₄ метанола = 0,8 г/мл). При какой температуре замерзает раствор.

8. Написать уравнение электролитической диссоциации:

а) кремниевая кислота,

б) гидроксид никеля (II),

в) орто-фосфат натрия.

9. Определить молярную концентрацию раствора хлороводородной кислоты, водородный показатель которого равен 2.

Задание № 10

1. Сколько граммов орто-фосфорной кислоты нужно взять для приготовления 1л 50%масс. раствора (d²⁰₄ раствора = 1,33 г/мл).

2. Сколько граммов сульфита натрия кристаллического (Na₂SO₃ · 7H₂O) нужно взять для приготовления 500г 15%масс. раствора сульфита натрия.

3. Определить молярную концентрацию раствора, содержащего в 210г раствора 8,5г нитрата натрия (d²⁰₄ раствора = 1,05 г/мл).

4. Определить массовую долю 0,2 молярного раствора серной кислоты (d²⁰₄ раствора = 1,18 г/мл).

5. К 500г 30%масс. раствора аммиака (d²⁰₄ раствора = 1,09 г/мл) добавили 1л воды. Чему равна массовая доля аммиака в полученном растворе.

6. В 200г воды растворено 15г сульфата магния. Определить моляльную концентрацию раствора.

7. В 100г воды содержится 7,2г глюкозы (С₆Н₁₂О₆). Определить температуру замерзания раствора.

8. Написать уравнение электролитической диссоциации:

а) орто-борная кислота,

б) гидроксид железа (III),

в) хромат алюминия.

9. Концентрация гидроксид-ионов в растворе равна 10^-9мол/л. Определить водородный показатель раствора. Указать характер среды.

Задание № 11

1. Сколько граммов орто-фосфата натрия нужно взять для приготовления 4кг 8%масс. раствора.

2. Сколько граммов сульфата марганца кристаллического (MnSO₄·5H₂O) нужно взять для приготовления 220мл 35%масс. раствора сульфата марганца (d²⁰₄ раствора = 1,15 г/мл).

3. Определить молярную концентрацию раствора, содержащего в 500мл раствора 32г сульфата меди.

4. Вычислить молярную концентрацию 10%масс. раствора сульфата алюминия (d²⁰₄ раствора =1,2 г/мл).

5. Какие объёмы 60%масс. раствора серной кислоты (d²⁰₄ раствора = 1,5г/мл) и 14%масс. раствора серной кислоты (d²⁰₄ раствора = 1,1 г/мл) нужно смешать, чтобы получить 10 л 27%масс. раствора (d²⁰₄ раствора = 1,2 г/мл).

6. Найти моляльную концентрацию 5%масс. раствора сульфата натрия.

7. Приготовили водный раствор диэтиленгликоля (С₄Н₁₀О₃). Определить массовую долю диэтиленгликоля в растворе, если температура замерзания раствора – (-20^оС).

8. Написать уравнение электролитической диссоциации:

а) селеновая кислота,

б) гидроксид цинка,

в) сульфид магния.

9. Определить водородный показатель раствора серной кислоты молярная концентрация которого равна 0,05мол/л. Указать характер среды.

Задание № 12

1. Сколько граммов сульфата алюминия нужно взять для приготовления 500мл 10%масс. раствора (d²⁰₄ раствора = 1,08 г/мл).

2. Сколько граммов сульфата железа (II) кристаллического (FeSO₄· 7H₂O) нужно взять для приготовления 200г 40%масс. раствора сульфата железа (II).

3. Определить молярную концентрацию раствора, содержащего в 100мл раствора 12,6г сульфита натрия.

4. Определить массовую долю 2 молярного раствора сульфата алюминия (d²⁰₄ раствора = 1,2 г/мл).

5. Какой объём 12%масс. раствора гидроксида калия (d²⁰₄раствора=1,1г/мл) можно приготовить из 2л 44%масс. раствора (d²⁰₄раствора=1,5г/мл).

6. В 250г воды растворено 9г нитрата натрия. Определить моляльную концентрацию раствора.

7. На сколько градусов изменится температура замерзания раствора, если в 100г воды растворить 9г глюкозы (С₆Н₁₂О₆).

8. Написать уравнение электролитической диссоциации:

а) вольфрамовая кислота,

б) гидроксид свинца (II),

в) сульфит натрия.

9. Определить молярную концентрацию раствора хлороводородной кислоты, водородный показатель которого равна 1.

Задание № 13

1. Сколько граммов хлорида алюминия нужно взять для приготовления 1кг 58%масс. раствора.

2. Сколько граммов сульфита натрия кристаллического (Na₂SO₃ · 7H₂O) нужно взять для приготовления 500мл 20%масс. раствора сульфита натрия (d²⁰₄ раствора = 1,1г/мл).

3. Определить молярную концентрацию раствора, содержащего в 250г раствора 71г сульфата натрия (d²⁰₄ раствора = 1,8 г/мл).

4. Вычислить молярную концентрацию 10%масс. раствора карбоната натрия (d²⁰₄ раствора = 1,1 г/мл).

5. Какой объём воды нужно прибавить к 500мл 40%масс. раствора азотной кислоты (d²⁰₄ раствора = 1,25 г/мл), чтобы получить 10 % масс. раствор кислоты.

6. Найти моляльную концентрацию 20%масс. раствора хлорида бария.

7. При растворении 5г вещества в 200г воды получился раствор, замерзающий при температуре минус 1,45^оС. Определить молекулярную массу растворённого вещества.

8. Написать уравнение электролитической диссоциации:

а) сероводородная кислота,

б) гидроксид алюминия,

в) хромат калия.

9. Концентрация гидроксид-ионов в растворе равна 10^-7 мол/л. Определить водородный показатель раствора. Указать характер среды.

III. РАСТВОРЫ. СВОЙСТВА РАСТВОРОВ

Растворы– это гомогенные системы, состоящие из двух или более веществ, относительные количества которых могут изменяться в широких пределах и между которыми возможно химическое взаимодействие.

По агрегатному состоянию растворы бывают твёрдые, жидкие и газообразные.

Наибольшее значение имеют жидкие растворы, в которых вещества присутствуют в виде молекул и ионов. Так как размер этих частиц меньше половины длины волны светового луча, то они не отражают их и поэтому жидкие растворы всегда прозрачны.

В растворе выделяют растворённое вещество и растворитель. Растворителем называют то вещество, которое в чистом виде существует в таком же агрегатном состоянии, что и раствор.

В водном растворе хлорида натрия растворителем является вода. Если оба вещества до растворения находились в одном и том же агрегатном состоянии, то растворителем считается вещество, находящееся в большем количестве.

Раствор состоит из 20 мл. масла и 80 мл. бензина. Растворителем является бензин.

Состав раствора

Важной характеристикой раствора является его состав. Наиболее часто для выражения состава раствора употребляются следующие величины: доля и концентрация.

Массовая доля растворённого вещества(ω) – отношение массы растворённого вещества к общей массе раствора.

ω = m _{раств. вещ.} · 100 / m _{раствора}, % масс.

Объёмная доля растворенного вещества – отношение объёма растворённого вещества к сумме объемов веществ до приготовления раствора.

V _{раств. вещ}. · 100 / V _{раств. вещ.} + V_{растворителя}, % об.

Мольная доля растворенного вещества – отношение числа молей растворённого вещества к общему числу молей всех веществ, образующих раствор.

N = n _{раств. вещ.} / n _{раств. вещ.} + n _{растворителя}

Массовая концентрация раствора – количество растворённого вещества в 1000 мл раствора. Обычно пользуются единицей г/л.

Молярная концентрация раствора /молярность/ (См) – количество растворённого вещества в молях в 1000 мл раствора.

Эквивалентная концентрация раствора /нормальность/ (Сн) – количество растворённого вещества в эквивалентах в 1000 мл раствора. Химическим эквивалентом называется такое количество вещества, которое соединяется с 1молем атомов водорода или замещает 1 моль атомов водорода в химических соединениях.

Моляльная концентрация раствора /моляльность/ (Сm)- количество растворённого вещества в молях в 1000 г растворителя.

Жидкие растворы

Растворимость – это свойство вещества растворяться в растворителе. Например, в воде могут растворяться твёрдые, жидкие и газообразные вещества.

Растворимость зависит от природы веществ (агрегатного состояния), температуры и давления.

Количественно растворимость выражается концентрацией насыщенного раствора – массой вещества, которое может раствориться при данной температуре.

При 18°С в 100 г воды максимально растворяется 51,7 г нитрата свинца (II). Растворимость Pb(NO₃)₂ при 18°С = 51,7.

Насыщенный раствор – раствор, который находится в динамическом равновесии с избытком растворённого вещества, т.е. количество частиц вещества, переходящих в раствор, равно количеству частиц, выделяющихся из раствора.

В насыщенном растворе присутствует избыток растворённого вещества (это осадок для твёрдых веществ).

В ненасыщенном растворе содержится меньше растворенного вещества, а в перенасыщенном – больше, чем в насыщенном растворе.

Свойства растворов

Давление насыщенного пара над раствором

Переход молекул вещества из жидкости в газообразное состояние называется испарением. Обратный переход из газообразного состояния в жидкость называется конденсацией. Испарение твердых тел называют сублимацией.

По мере роста температуры жидкости доля молекул с высокой энергией увеличивается, а это значит, что скорость испарения также увеличивается. Испарение в открытом сосуде продолжается до тех пор, пока существует жидкость. Однако, если жидкость находится в замкнутом сосуде, то достигается равновесие, когда скорость испарения жидкости равна скорости конденсации пара. Это динамическое равновесие. Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным паром.

Молекулы пара, ударяющиеся о стенку сосуда, оказывают на неё давление. Давление, которое оказывает пар, находящийся в равновесии с жидкостью, называют давлением насыщенного пара этой жидкости. Это максимальное давление пара, которое развивается жидкостью при данной температуре. Давление насыщенного пара зависит от природы жидкости и температуры и не зависит от количества жидкости.

Давление насыщенного пара определяется числом молекул вещества отрывающихся с поверхности жидкости за единицу времени. На поверхности раствора кроме молекул растворителя находятся молекулы растворённого нелетучего вещества. Поэтому число молекул растворителя, испаряющихся за единицу времени с единицы поверхности раствора меньше, чем с единицы поверхности растворителя. Следовательно, при одной и той же температуре давление насыщенного пара над раствором всегда будет ниже давления насыщенного пара над растворителем.

Количественно эта зависимость выражается законом Р. Рауля: «В идеальных растворах при постоянной температуре величина относительного понижения давления насыщенного пара растворителя над раствором равна молярной доле растворенного нелетучего вещества».

(Р₀ – Р) / Р₀ = N ,

где Р₀ - давление насыщенного пара растворителя над растворителем,

Р - давление насыщенного пара растворителя над раствором,

N - мольная доля растворенного вещества.

Идеальный раствор – раствор, в котором межмолекулярные силы равны. Если вещества А и В образуют идеальный раствор, то силы взаимодействия между молекулами А…А, А…В и В…В равны.

Из закона Рауля следует, что пар над жидким раствором, состоящим из веществ А и В, содержит оба этих вещества, причём давление насыщенного пара каждого из веществ в смеси равно произведению мольной доли этого вещества на давление насыщенного пара над чистым веществом, т.е.:

для вещества А Р_А = N_А· Р⁰_А,

для вещества В Р_В = N_В· Р⁰_В,

где Р_А, Р_В – давление насыщенного пара веществ А и В над раствором,

N_А,N_В – мольная доля веществ А и В в растворе,

Р⁰_А,Р⁰_В – давление насыщенного пара веществ А и В над чистым веществом.

Температура кипения и температура замерзания раствора

По мере повышения температуры жидкости в открытом сосуде давление насыщенного пара над ней растёт до тех пор, пока не станет равным внешнему давлению − жидкость закипает. Кипение − это процесс испарения жидкости в объеме жидкости. Температура, при которой давление насыщенного пара жидкости становится равным внешнему давлению, называетсятемпературой кипения жидкости.

Над твёрдыми телами также есть пар, который определяет давление насыщенного пара твердых веществ. Температура замерзания(кристаллизации) жидкости – это температура, при которой давление насыщенного пара жидкости равно давлению насыщенного пара над кристаллом.

Так как согласно закону Р. Рауля давление насыщенного пара над раствором нелетучего вещества ниже давления пара над чистым растворителем, то раствор необходимо нагреть до более высокой температуры, чтобы достичь внешнего давления и охладить до более низкой температуры, чтобы достичь давления насыщенного пара над кристаллом (см. рис).

Следовательно, при одном и том же внешнем давлении температура кипения раствора выше температуры кипения чистого растворителя, а температура замерзания раствора ниже температуры замерзания чистого растворителя.

Количественно эта зависимость установлена Р. Раулем: "Повышениетемпературы кипения или понижение температуры замерзания идеального раствора не зависит от природы растворенного вещества и прямо пропорционально моляльной концентрации растворённого вещества".

А

Р В жидкость А₁

Лед

О

О₁ пар

С Т

Рис.1. Зависимость давления насыщенного пара от температуры над водой (кривая ОА) и над раствором нелетучего вещества (кривая О₁А₁)

DТкип. = Е · С_m , DТзам. = К · С_m ,

где С_m – моляльная концентрация раствора, мол/Кг,

Е – эбуллиоскопическая постоянная, град/мол,

К – криоскопическая постоянная, град/мол.

Е и К показывают повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания раствора, в котором в 1 кГ растворителя содержится один моль растворенного вещества.

Для воды Е = 0,52 град/мол, К = 1,86 град/мол.

12 3 Следующая ⇒

©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.