1) Найти осмотическое давление раствора при температуре 30°С, когда 68,4 г сахарозы растворены в 1000 г воды. 2

1) Для нахождения осмотического давления раствора при температуре 30 °C, нужно использовать формулу:

П = cRT

где П — осмотическое давление (в Па), c — молярная концентрация раствора (в моль/л), R — универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), T — температура в кельвинах.

Сначала найдем молярную концентрацию раствора сахарозы.

Молярная масса сахарозы (C12H22O11) = 12 * 12,01 + 22 * 1,01 + 11 * 16,00 = 342,34 г/моль

Масса раствора = масса воды + масса сахарозы = 1000 г + 68,4 г = 1068,4 г

Молярная концентрация сахарозы = масса сахарозы / молярная масса сахарозы = 68,4 г / 342,34 г/моль ≈ 0,2 моль/л

Теперь мы можем использовать формулу, чтобы найти осмотическое давление:

П = 0,2 моль/л * 8,314 Дж/(моль·К) * (30 + 273,15) К ≈ 1691 Па

Таким образом, осмотическое давление раствора при температуре 30 °C составляет примерно 1691 Па.

2) Для нахождения температуры замерзания раствора нужно использовать формулу:

ΔT = K * m

где ΔT — изменение температуры (в К), K — криоскопическая постоянная воды (1,86 К·кг/моль), m — мольная концентрация раствора (в моль/кг).

Масса воды = 1000 г

Молярная концентрация сахарозы мы уже посчитали в предыдущей задаче и она равна 0,2 моль/л. Чтобы перевести ее в моль/кг, нужно использовать следующую формулу:

mоль/кг = (моль/л) * (1000 г / масса воды)

m = 0,2 моль/л * (1000 г / 1000 г) = 0,2 моль/кг

Теперь мы можем использовать формулу, чтобы найти ΔT:

ΔT = 1,86 К·кг/моль * 0,2 моль/кг = 0,372 К

Температура замерзания раствора равна изменению температуры от нуля, т.е.:

Температура замерзания раствора = 0 — 0,372 = -0,372 °C

Таким образом, температура замерзания раствора составляет примерно -0,372 °C.

3) Для нахождения температуры кипения раствора нужно использовать формулу:

ΔT = K * m

где ΔT — изменение температуры (в К), K — эбулиоскопическая постоянная воды (0,52 К·кг/моль), m — мольная концентрация раствора (в моль/кг).

Масса воды = 1000 г

Молярная концентрация сахарозы мы уже посчитали в предыдущей задаче и она равна 0,2 моль/л. Чтобы перевести ее в моль/кг, нужно использовать следующую формулу:

mоль/кг = (моль/л) * (1000 г / масса воды)

m = 0,2 моль/л * (1000 г / 1000 г) = 0,2 моль/кг

Теперь мы можем использовать формулу, чтобы найти ΔT:

ΔT = 0,52 К·кг/моль * 0,2 моль/кг = 0,104 К

Температура кипения раствора равна изменению температуры от точки кипения воды (100 °C), т.е.:

Температура кипения раствора = 100 + 0,104 = 100,104 °C

Таким образом, температура кипения раствора составляет примерно 100,104 °C.