Какова кажущаяся степень диссоциации соли (в %), если температура замерзания воды составляет -0,13°C и раствор содержит
Какова кажущаяся степень диссоциации соли (в %), если температура замерзания воды составляет -0,13°C и раствор содержит 0,53 г карбоната натрия в 200 г воды?
11.02.2024 00:28
Объяснение: Кажущаяся степень диссоциации (α) определяет процентное содержание ионов, образовавшихся в растворе при диссоциации соли. Для вычисления кажущейся степени диссоциации, мы должны знать количество ионов в растворе и исходное количество соли.
В данной задаче, для вычисления кажущейся степени диссоциации карбоната натрия (Na2CO3), мы должны учесть, что карбонат натрия затемняет точку замерзания воды.
Следующий шаг - вычислить изменение температуры замерзания (ΔT) с помощью формулы Криоскопа:
ΔT = Kf * m
где Kf - криоскопическая постоянная, зависящая от растворителя (для воды Kf = 1.86°C / моль-кг), m - молярность раствора, которая рассчитывается следующим образом:
m = (масса соли / молярная масса соли) / (масса растворителя / молярная масса растворителя)
Зная ΔT, можно найти количество молекул, диссоциировавших в растворе (n):
ΔT = Kf * i * n
где i - фактор диссоциации (количество ионов, на которое диссоциирует соль). Для Na2CO3 i = 3
Разделив количество молекул, диссоциировавшихся (n) на исходное количество молекул в растворе (n0), получим кажущуюся степень диссоциации (α):
α = n / n0 * 100%
Демонстрация:
Масса Na2CO3 = 0.53 г
Масса воды = 200 г
Температура замерзания воды = -0.13°C
1. Вычисляем молярность раствора:
Молярная масса Na2CO3 = 22.99 * 2 + 12.01 + 16 * 3 = 105.99 г/моль
Молярная масса воды = 18.02 г/моль
m = (0.53 г / 105.99 г/моль) / (200 г / 18.02 г/моль) ≈ 0.0148 моль/кг
2. Вычисляем ΔT:
ΔT = 1.86 °C / моль-кг * 0.0148 моль/кг ≈ 0.028°C
3. Вычисляем n:
ΔT = Kf * i * n
n = ΔT / (Kf * i) = 0.028°C / (1.86°C / моль-кг * 3) ≈ 0.005 моль
4. Вычисляем кажущуюся степень диссоциации:
Исходное количество молекул в растворе:
n0 = (0.53 г / 105.99 г/моль) ≈ 0.005 моль
α = n / n0 * 100% ≈ 0.005 моль / 0.005 моль * 100% ≈ 100%
Совет: Внимательно следите за единицами измерения и правильно рассчитывайте молярность раствора. Убедитесь, что правильно использовали значения криоскопической постоянной и фактора диссоциации, и что правильно округлили конечный результат.
Задача на проверку:
Какова кажущаяся степень диссоциации соли, если раствор содержит 0.25 г глюкозы (C6H12O6) в 100 г воды и температура замерзания воды составляет -0.21°C?