Найдите молекулярную массу вещества, растворенного в 250 мл воды, при температуре -0,2 °C, если при растворении

Тема занятия: Молекулярная масса и замерзание растворов

Пояснение:

Молекулярная масса вещества определяется как сумма масс всех атомов в молекуле этого вещества. Она измеряется в атомных единицах массы (аму).
Замерзание раствора это явление, при котором температура раствора понижается до определенного значения, называемого температурой замерзания.
При замерзании раствора воды температура понижается и достигает значения, которое зависит от концентрации растворенного вещества и молекулярной массы этого вещества.

Для решения данной задачи, необходимо использовать формулу:

ΔT = i * Kf * m

где:
ΔT - изменение температуры (разность между температурой замерзания чистой воды и температурой замерзания раствора),
i - величина, называемая мольной концентрацией вещества (она равна числу частиц, на которые распадается вещество при растворении),
Kf - криоскопическая постоянная воды (равна 1.86 °C/м),
m - масса растворенного вещества.

В нашем случае:
ΔT = -0.2 °C (температура замерзания раствора),
m = 1.6 г (масса неэлектролита).

Подставляя значения в формулу, получаем:
-0.2 = i * 1.86 * 1.6

Решая уравнение относительно i, получаем:
i = -0.2 / (1.86 * 1.6)

Теперь мы можем использовать полученное значение i для нахождения молекулярной массы вещества, используя формулу:
i = n / N_A

где:
n - количество вещества в молях (ищем),
N_A - постоянная Авогадро (6.022 * 10^23 частиц в моле).

i можно представить как отношение массы молекулы M к ее молярной массе M_m:
i = m / M_m

Таким образом:
m / M_m = n / N_A

Решая уравнение относительно M_m, получаем:
M_m = (m * N_A) / n

Например:
Найдите молекулярную массу неэлектролита, если при растворении 1,6 г неэлектролита в 250 мл воды при температуре -0.2 °C был получен раствор, который замерзает. (Введите в ответе значение молекулярной массы с точностью до двух знаков после запятой).

Совет:
- В данном случае, необходимо знать, что неэлектролиты не диссоциируют и не образуют ионов. Поэтому, i будет равно 1.
- Не забудьте преобразовать массу в граммах в моль, используя молярную массу для дальнейших вычислений.

Проверочное упражнение:
Раствор известного неэлектролита массой 2.4 г при замерзании образует раствор, которые замерзает при температуре -0.3 °C. Найдите молекулярную массу этого неэлектролита. (Ответ введите с точностью до двух знаков после запятой).