Температура замерзания эфира: Статьи | Нектон Сиа | Нектон Сиа

10.5.3. Температура кипения и кристаллизации растворов. Эбулиоскопический и криоскопический законы Рауля.

Пример 1. Определите
температуру кипения и замерзания
раствора, содержащего 1 г нитробензола
C₆H₅NO₂
в 10 г
бензола. Эбулиоскопическая и криоскопическая
константы равны 2,57 и 5,1⁰С.
Температура кипения чистого бензола

80,2⁰С,
температура замерзания –5,4⁰С.

Решение: По
закону Рауля:

где ∆t_зам
и ∆t_кип
–
соответственно понижение температуры
замерзания и повышение температуры
кипения раствора; К_кр
и Э–
соответственно криоскопическая и
эбулиоскопическая константы растворителя;
m₁—
масса растворенного вещества, г; m_р-ля—
масса растворителя, г; М- молекулярная
масса растворенного вещества; M
(С₆H₅NO₂)=
123,11.

Повышение температуры
кипения раствора нитробензола в бензоле:

Температура кипения
раствора: t_кип=80,2+2,09=82,29
°C.

Понижение температуры
замерзания раствора нитробензола в
бензоле:

Температура
замерзания раствора: t_зам=
5,4 – 4,14 =1,26⁰C.

Пример
2.
Раствор камфоры массой 0,522 г в 17 г эфира
кипит при температуре на 0,461⁰С
выше, чем чистый эфир. Эбулиоскопическая
константа эфира 2,16⁰С.
Определите молекулярную массу камфоры.

Решение:
Молекулярную
массу камфоры определяем, пользуясь
соотношением

M=

Молекулярная масса
камфоры равна 155,14.

1 Вычислить повышение
температуры кипения раствора, содержащего
0,488 г бензойной кислоты С₇Н₆О₂
в 50,0 г
хлороформа Е_{хлороформа}=3,
88 град. Ответ: 0,31 град.

2 Вычислить
температуру кипения раствора, содержащего
0,5 моль растворенного вещества в 1000 г
ацетона. E_{ацетона}=1,5
град; температура кипения ацетона 56,0
град. Ответ: 56,75 град.

3 Вычислить
температуру кипения раствора анилина
в этиловом эфире, содержащего 12 г анилина
С₆Н₅NH₂
в 200 г раствора. Е_эфира=2,12
град; температура кипения эфира 35,6 град.
Ответ: 37⁰С.

4 В каком количестве
сероуглерода нужно растворить 0,1 моль
вещества, чтобы раствор кипел при 47⁰С?
Температура кипения сероуглерода
46,3⁰С;
Е_CS2
=2,29 град.
Ответ: 327
г.

5 Температура
кипения эфира 35,6⁰С,
Е_эфира=2,12
град. Вычислить молекулярную массу
бензойной кислоты, если 10%-ный раствор
ее в эфире кипит при 37,53⁰С.
Ответ: 122.

6 Раствор, содержащий
4,6 г глицерина С₃Н₅(ОН)₃
в 200 г ацетона, кипит при 56,73⁰С.
Чистый ацетон закипает при 56,3⁰C.
Вычислить эбулиоскопическую константу
ацетона. Ответ: 1,72⁰.

7 Сколько
граммов глюкозы С₆Н₁₂О₆
растворено в 500 г воды, если раствор
закипает при 100,258⁰С?
Ответ: 45,35 г.

8 Сколько глицерина
С₃Н₅(ОН)₃
надо взять
на 2 л воды, чтобы получить раствор с
температурой кипения 106 °С? Ответ: 2,156
кг.

9 5 г некоторого
вещества растворено в 200 г воды. Температура
кипения раствора 100,432⁰С.
Вычислить молекулярную массу растворенного
вещества. Ответ: 29,6.

10 Температура
кипения раствора 0,36 г фосфора в 60 г
сероуглерода (Е=2,4 град) на 0,12⁰С
выше, чем у чистого растворителя. Чему
равна молекулярная масса фосфора в
растворе? Сколько атомов фосфора
заключается в одной молекуле? Ответ:
Р₄.

11 Температура
кипения раствора 12,8 г серы в 250 г бензола
(Е=2,57град. ) на 0,514⁰С
выше, чем у чистого растворителя. Вывести
молекулярную формулу серы в растворенном
состоянии. Сколько атомов серы входит
в состав одной молекулы этого вещества?
Ответ: S₈.

12 Определите
температуру кипения 10%-ного водного
раствора глюкозы С₆Н₁₂O₆.
Ответ: 100,32⁰C.

13 Определите
температуру кипения раствора 1 г нафталина
С₁₀Н₈
в 20г эфира, если температура кипения
эфира равна 35,6⁰С,
а Е=2,16⁰С.
Ответ:36,44⁰С.

14 Раствор, состоящий
из 9,2 г иода и 100 г метилового спирта,
закипает при 65,0⁰С.
Сколько атомов входит в состав молекулы
иода, находящегося в растворенном
состоянии? Температура кипения спирта
64,7⁰С,
а E=0,84⁰.
Ответ: I₂.

15
Вычислить
температуру кипения раствора, содержащего
100 г сахара С₁₂Н₂₂О₁₁
в 750 г воды.
Ответ: 100,2⁰С.

16 Вычислить
процентное содержание сахара С₁₂Н₂₂O₁₁
в растворе, температура кипения которого
100,13⁰С.
Ответ: 7,88%.

17 В каком количестве
воды следует растворить 23 г глицерина
С₃Н₈О₃,
чтобы получить раствор с температурой
кипения 100,104⁰С?
Ответ:1250 г.

18 Какая часть моля
сахара C₁₂H₂₂O₁₁приходится
на 1 моль воды в растворе, температура
кипения которого 100,039⁰С?
Ответ: 1,35∙10^-3
моль.

19 В скольких молях
воды следует растворить 0,02 моля некоторого
неэлектролита для получения раствора
с температурой кипения 100,026⁰С?
Ответ: 22,2 моль.

20 Температура
кипения ацетона 56,1⁰С,
а Е=1,73⁰.
Вычислить температуру кипения 8%-ного
раствора глицерина С₃Н₈0₃
в ацетоне. Ответ:57,73⁰С.

21 Температура
кипения эфира 34,5⁰С,
а Е=2,16⁰.
Вычислить молекулярную массу бензойной
кислоты, если известно, что 5%-ный раствор
этой кислоты в эфире кипит при 35,53⁰С.
Ответ: 122.

22 Температура
кипения разбавленного раствора сахара
C₁₂H₂₂O₁₁
100,065⁰С.
Вычислить осмотическое давление раствора
при 0⁰С.
Плотность раствора принять равной
единице. Ответ: 271,5 кПа.

23 Раствор 55,4 г
неэлектролита в 2,5 л воды кипит при
100,16⁰С.
Чему равна молекулярная масса
неэлектролита? Ответ: 72,0.

24 Повышение
температуры кипения раствора 0,94 г фенола
С₆Н₅ОН
в 50 г этилового спирта (Е=1,16 град) 0,232⁰С.
Найти молекулярную массу фенола. Ответ:
94.

25 Раствор 15г
хлороформа в 400г диэтилового эфира
(Е=2,02 град) кипит при температуре,
превышающей температуру кипения
растворителя на 0,635 °C.
Вычислите молекулярную массу хлороформа.
Ответ: 119,3.

26 При какой
температуре должен кипеть раствор,
содержащий 0,062моль неэлектролита в 200
мл воды? Ответ: 100,16⁰С.

27 Раствор, содержащий
2,3 г С₃Н₈О₃
в 100г ацетона
(Ткип.=56,3⁰С),
кипит при 56,73⁰С.
Найдите Е для ацетона. Ответ: 1,72⁰С.

28 Сколько граммов
сахара С₁₂H₂₂O₁₁
надо растворить в 100 г воды, чтобы а)
повысить температуру кипения на 1 градус?
б) Понизить температуру замерзания на
1 град? Ответ: а) 65,8 г; б) 18,4 г.

29 При растворении
13 г неэлектролита в 400 г диэтилового
эфира (С₂Н₅)₂O
температура кипения повысилась на 0,453
градуса. Определить молекулярную массу
растворенного вещества. Ответ: 145.

30 Температура
кипения водного раствора сахара C₁₂H₂₂O₁₁
равна
101,4⁰С.
Вычислить моляльность раствора. При
какой температуре замерзает этот
раствор? Ответ: 2 моль/кг; -3,72⁰С.

31 Вычислить
понижение температуры замерзания
раствора, содержащего 0,2 моль растворенного
вещества в 750 г бензола (К=5,12 град). Ответ:
1,365 град.

32 Температура
замерзания уксусной кислоты 16,65⁰С,
а К=3,9 град. Вычислить температуру
замерзания раствора, содержащего 0,1
моль растворенного вещества в 150 г
уксусной кислоты. Ответ: 14,05⁰С.

33 Вычислить
температуру замерзания 10%-ного водного
раствора глюкозы С₆Н₁₂О₆.
Ответ: -1,048⁰С.

34 Температура
замерзания бензола 5,5⁰С.
Криоскопическая константа 5,12 град.
Сколько молей растворенного вещества
содержится в 125 г бензола, если раствор
замерзает при 4,99⁰С?
Ответ: 0,012 моль.

35 Сколько глицерина
С₃Н₈О₃
нужно растворить в 200 г воды, чтобы
раствор замерзал при -1⁰С?
Ответ: 9,9 г.

36 Водный раствор
сахара замерзает при -1,05⁰С.
Сколько процентов сахара содержит этот
раствор, если молекулярная масса сахара
342? Ответ:16,2%

37 Раствор, содержащий
1,74 г растворенного вещества в 45,0 г воды,
замерзает при -1,2⁰С.
Вычислить молекулярную массу растворенного
вещества. Ответ: 60.

38 Антифризы –
жидкости с пониженной температурой
замерзания, применяемые в системах
охлаждения двигателей. Вычислить
количество этиленгликоля С₂Н₄(ОН)₂
которое необходимо прибавить к 1 кг воды
для приготовления антифриза с температурой
замерзания -15⁰С.
Ответ: 500 г.

39 При растворении
0,502 г ацетона (СН₃)₂
CO
в 100 г уксусной кислоты температура
замерзания понижается на 0,339⁰C.
Вычислить криоскопическую константу
уксусной кислоты. Ответ: 3,92 град.

40 Сколько граммов
нафталина С₁₀Н₈
содержится
в 3 кг бензола, если раствор замерзает
при 4,55⁰С?
Т. зам. бензола 5,5⁰С,
а К=5,1 град. Ответ:71,5г.

41 В 250 г воды
растворено 1,6 г некоторого неэлектролита.
Температура замерзания раствора -0,2⁰С.
Вычислить молекулярную массу неэлектролита.
Ответ: 59,5.

42 Раствор, содержащий
6 г мочевины в 50 г воды, замерзает при
-3,72⁰С.
Вычислить молекулярную массу мочевины.
Ответ: 60.

43 Для приготовления
охлаждающей жидкости на 20 л воды взято
6 л глицерина С₃Н₈О₃.
Чему равна температура замерзания
приготовленной смеси? Плотность глицерина
равна 1,26 г/мл. Ответ: -7,56⁰С.

44 Формалин, уксусная
кислота и глюкоза имеют одинаковый
элементарный состав: С – 39,97%; Н – 6,73% и
О – 53,30%. Приготовлены три раствора: по
1,5 г каждого из перечисленных веществ
на 25 г воды. Температура замерзания
растворов равны: первого – 3,72 °C,
второго -1,86⁰С
и третьего – 0,62⁰С,
Вывести молекулярные формулы указанных
веществ. Ответ: Формалин СН₂O;
уксусная кислота СН₃СOOН;
глюкоза С₆Н₁₂O₆.

45 Раствор 1,05 г
неэлектролита в 30 г воды замерзает при
-0,7⁰С.
Вычислите молекулярную массу неэлектролита.
Ответ: 92,5.

46 Какова температура
замерзания раствора неэлектролита,
содержащего 2,02∙10²³
молекул в литре воды? Ответ: -0,62⁰С.

47 Определите
формулу вещества, содержащего 39,34%
углерода, 8,20% водорода и 52,46% серы, если
раствор 0,2 г этого вещества в 26 г бензола
замерзает при температуре на 0,318⁰С
ниже, чем чистый бензол. Oтвет:
C₄H₁₀S₂.

48 Понижение
температуры замерзания раствора 0,052 г
камфоры в 26г бензола равно 0,067⁰C.
Рассчитайте молекулярную массу камфоры.
Ответ:152,2.

49 Для приготовления
охлаждающей жидкости на 30 л воды взято
9 л глицерина С₃Н₈О₃.
Чему равна температура замерзания
приготовленного раствора? Плотность
глицерина равна 1,261 г/мл. Ответ: 7,6⁰С.

50 При какой
температуре будет замерзать 25%-ный
раствор этилового спирта С₂Н₅ОН
в воде? Ответ: -13,4⁰С.

51 При какой
температуре будет замерзать раствор,
содержащий в 4 л воды 500 г этиленгликоля
С₂Н₄(ОН)₂?
Ответ: -3,73⁰C.

52 Сколько граммов
нафталина С₁₀Н₈
находится
в 8 кг бензола, если этот раствор замерзает
при 3,4 5⁰С?
Температура замерзания чистого бензола
5,40⁰С.
Ответ: 392 г.

53 Вычислить
процентное содержание сахара С₁₂Н₂₂О₁₁
в водном
растворе, температура замерзания
которого -0,41⁰С.
Ответ: 7%.

54 Вычислить
температуру замерзания водного раствора
мочевины СО(NH₂)₂
, в котором
на 100 молей воды приходится 1 моль
растворенного вещества. Ответ: -1,033⁰С.

55 Раствор сахара
С₁₂H₂₂O₁₁
оказывает при 27⁰C
осмотическое давление, равное 156 кПа.
Принимая плотность раствора равной
единице, вычислить температуру его
замерзания. Ответ: -0,119⁰С.

56 В каком количестве
воды следует растворить 0,5 кг глицерина
С₃H₈O₃
для получения раствора с температурой
замерзания – 3⁰С?
Ответ:3,37кг.

57 При растворении
0,4 г некоторого вещества в 10 г воды
температура замерзания раствора
понижается на 1,24⁰C.
Вычислить молекулярную массу растворенного
вещества. Ответ: 60.

58 Водный раствор
глицерина замерзает при температуре
-2,79⁰С.
Вычислить число молей глицерина,
приходящихся на каждые 100 молей воды, и
давление пара раствора при 20⁰С.
Давление пара воды при 20⁰С
равно 2,34 кПа. Ответ: 2,7 моля.

59 Раствор сахара
в воде показывает повышение температуры
кипения на 0,312 °С. Вычислить величину
понижения температуры замерзания этого
раствора. Ответ: 1,116 °С.

60 Давление пара
водного раствора глицерина составляет
98% от давления пара воды при той же
температуре. Вычислить процентное
содержание глицерина в растворе и
температуру кристаллизации раствора.
Ответ: 9,44%; -2,1⁰С.

ТЕМПЕРАТУРА ЗАТВЕРДЕВАНИЯ | Энциклопедия Кругосвет

ТЕМПЕРАТУРА ЗАТВЕРДЕВАНИЯ (точка затвердевания) – температура, при которой жидкость превращается в твердое вещество.

Для чистого вещества совпадает с его температурой плавления, т.е. температурой перехода из твердого состояния в жидкое. Строго определенную температуру затвердевания имеют лишь чистые кристаллические вещества.

Аморфные же, т.е. некристаллические вещества (например, стекло, сливочное масло), затвердевают (и плавятся) в некотором интервале температур. Для таких веществ проводят различие между температурами затвердевания и плавления: под температурой затвердевания понимают температуру, при которой в системе при охлаждении появляются первые признаки твердой фазы либо при нагревании исчезают последние ее следы, а под температурой плавления – наинизшую температуру, при которой в процессе охлаждения исчезают последние следы жидкой фазы или при нагревании появляются первые ее признаки. Температура затвердевания большинства веществ немного изменяется при изменении давления: как правило, она повышается с его повышением.

Смеси жидкостей, например воды и спиртов, тоже затвердевают (замерзают) в широком интервале температур, причем температура их замерзания всегда ниже, чем у чистого компонента с более высокой точкой замерзания. Поэтому в качестве одного из компонентов антифриза в системе охлаждения автомобилей широко применяются этиловый спирт (температура замерзания -130° С) и этиленгликоль (температура замерзания -25° С).

Температура, при которой замерзают последние следы жидкой смеси, может быть гораздо ниже, чем у компонента с более низкой точкой замерзания.

Некоторые вещества, например иод и парадихлорбензол, переходят из твердого состояния сразу в газообразное (сублимируются). У них нет ни температуры плавления, ни температуры затвердевания.

При определенных условиях жидкости можно охладить ниже их истинной температуры затвердевания без перехода в твердое состояние. Такие жидкости называется переохлажденными. Поскольку твердое тело нельзя «перегреть» так, чтобы оно не перешло в жидкость, температуры плавления и затвердевания обычно определяют экспериментально по расплавлению. Это позволяет избежать ошибки, обусловленной переохлаждением жидкости. По тем же соображениям в научной и технической литературе при описании физических свойств вещества предпочитают термин «температура плавления». См. также ТЕМПЕРАТУРА КИПЕНИЯ; ТЕПЛОТА; ЖИДКОСТЕЙ ТЕОРИЯ.

Проверь себя!
Ответь на вопросы викторины «Физика»

Что такое изотоп, чему равно число Авогадро и что изучает наука реология?

Пройти тест

Диметиловый эфир | Продукты | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.

Этот веб-сайт использует файлы cookie. Использование этого сайта будет означать, что вы согласны со всеми условиями нашей Политики конфиденциальности.close

Свойства

Химическая формула	СН 3 ОСН 3
Молекулярный вес	46. 07
Внешний вид	Бесцветный газ
Запах	Слегка сладковатый запах
Удельный вес (25℃/4℃)	0,661 (20℃ жидкость)
Температура кипения (℃ 760 мм рт.ст.)	-24,9
Температура замерзания (℃ 760 мм рт.ст.)	-141,5
Температура вспышки (℃ Tagliabue (Tag) в закрытом тигле)	-41,1
Температура воспламенения (℃)	350
Пределы воспламеняемости (об.%)	3,4～27
Давление паров (мм рт.ст. 25℃)	1930（0℃） 3800（20,8℃）
Вязкость (CP 25℃)	Нет данных
Растворимость	7,0 г/100 г воды (18 ℃) 35 мас.% (24 ℃ 5 атмосферное давление)
Стабильность и Реактивность	Термически стабилен в атмосфере инертного газа даже при высоких температурах 400℃. Также стабилен в нейтральных и разбавленных кислых и щелочных растворах.

Применимое законодательство

Классификация опасности

Классификация	Газ высокого давления, горючий газ
Опасный	Сжиженный газ высокого давления и легковоспламеняющийся
Вредный	Очень слабое наркотическое действие; дискомфорт при воздействии высоких концентраций, т. е. 7,5%; без видимых физических изменений; прямой контакт со сжиженным газом может привести к поражению кожи или обморожению.

Стандарт продукта

Запросы, касающиеся продуктов

Бизнес-сектор основных химических веществ
Основные химические вещества, подразделение I
Отдел продаж и маркетинга
ТЕЛ. Форма

Депрессия точки замерзания Проблемы №1-10

Задача №1: Сколько граммов пиразина (C ₄ H ₄ N ₂ ) нужно растворить в 1,50 кг четыреххлористого углерода, чтобы понизить температуру замерзания на 4,4 °C? Константа точки замерзания четыреххлористого углерода составляет 30 °С/м.

Задача №2: При растворении 0,258 г молекулярного соединения бензойной кислоты в 40,0 г бензола температура замерзания раствора понизилась до 5,23 °С. Какова молекулярная масса бензойной кислоты?

Мы проверяем K _f на наличие бензола и обнаруживаем, что он составляет 5,12 °C/м. Установлено, что температура замерзания бензола составляет 5,5°С.

Задача №3: ​​ При растворении 92,0 г молекулярного соединения в 1000 г воды температура замерзания раствора понизилась до −3,72 °C. Какова молекулярная масса соединения?

Задача № 4: Каково понижение температуры замерзания, когда 62,2 г толуола (C ₇ H ₈ ) растворяют в 481 г нафталина? Константа точки замерзания нафталина составляет 7,00 °С/м.

62,2 г / 92,1402 г/моль = 0,675058 моль
Δt = i К _ф м

x = (1) (7,00 °C кг моль¯ ¹ ) (0,675058 моль / 0,481 кг)

х = 9,82 °С

Задача №5: Сколько граммов пиразола (C ₃ H ₄ N ₂ ) нужно растворить в 736 г камфоры, чтобы понизить температуру замерзания на 15,0 °C? Константа точки замерзания камфоры составляет 40 °С/м.

Решение:

Δt = i К _f м

15,0 °C = (1) (40, °C кг моль¯ ¹ ) (х/0,736 кг)

15,0 °C = (54,3478 °C моль¯ ¹ ) (x)

х = 0,276 моль

68,0786 г/моль умножить на 0,276 моль = 18,8 г (до трех цифр)

Задача № 6: Какова температура замерзания раствора, полученного добавлением 140 г трихотецина (C ₁₉ H ₂₄ O ₅ ) к 0,746 кг бензола? Температура замерзания чистого бензола 5,5°С. Константа точки замерзания бензола составляет 5,12 °С/м.

Решение:

140 г / 332,39 г/моль = 0,421192 моль

Δt = i К _f м

x = (1) (5,12 °C кг моль¯ ¹ ) (0,421192 моль / 0,746 кг)

x = 2,89 °C 5,5 °C − 2,89 °C = 2,6 °C (с точностью до двух цифр это новая точка замерзания)

Задача № 7: Каково понижение температуры замерзания, когда 309 г изопрена (C ₅ H ₈ ) растворяют в 747 г этилового эфира? Константа точки замерзания этилового эфира равна 1,79. °С/м.

Решение:

309 г / 68,1182 г/моль = 4,536233 моль

Δt = i К _f м

x = (1) (1,79 °C кг моль¯ ¹ ) (4,536233 моль / 0,747 кг)

х = 10,87 °С

Задача №8: Какова температура замерзания раствора, полученного добавлением 239,0 г пентагидрата сульфата меди(II) к 4,00 л воды? Депрессия точки замерзания воды 1,86 °С/м.

Решение:

239,0 г / 249,681 г/моль = 0,95722 моль
Δt = i К _f м

x = (2) (1,86 °C кг моль¯ ¹ ) (0,95722 моль / 4,00 кг)

х = 0,89 °С

Раствор замерзает при -0,89 °C.

Обратите внимание на использование коэффициента Вант-Гоффа, равного 2, для CuSO ₄ .

Задача № 9: Раствор, содержащий 55,0 г аскорбиновой кислоты (витамина С) в 250 г воды, замерзает при температуре -2,34 °C. Рассчитайте молярную массу (в г/моль) растворенного вещества.

Решение:

1) Используйте ΔT = i K _f м

2,34 = (1) (1,86) (х)

х = 1,258 моль/кг

Примечание: фактор Ван-т-Гоффа для аскорбиновой кислоты равен 1, так как она не ионизируется в растворе (это слабая кислота, поэтому она немного ионизируется, но мы игнорируем ее для этой проблемы)

2) молекулярная масса, метод №1

1,258 моль соответствует 1 кг, а х соответствует 0,250 кг

х = 0,3145 моль

55,0 г/0,3145 моль = 175 г/моль

3) молекулярная масса, метод №2

55 г/0,250 кг = 220 г/1 кг

220 г до х как 1,258 моляль до 1 моляль

х = 175 г

175 г – масса аскорбиновой кислоты в 1 моляльном растворе, что соответствует 1 молю растворенного вещества на 1 кг растворителя.

Заключение: молярная масса 175 г/моль

Задача №10: Когда 1,150 грамма неизвестного неэлектролита растворяются в 10,0 граммах воды, раствор замерзает при -2,16 °C. Какова молекулярная масса неизвестного соединения? К _f для воды = 1,86 °С/м.

Решение:

1) Определить, сколько молей растворенного соединения:

Δt = i К _f м

2,16 °C = (1) (1,86 °C кг моль¯ ¹ ) (x / 0,0100 кг)

2,16 °C = (186 °C моль¯ ¹ ) (x)

х = 0,0116129 моль

2) Определите молекулярную массу:

1,150 г / 0,0116129 моль = 99,0 г/моль

Бонусная задача №1: Уксусная кислота (CH ₃ COOH) представляет собой полярную молекулу и может образовывать водородные связи с молекулами воды. Поэтому он имеет высокую растворимость в воде. Однако уксусная кислота также растворима в бензоле (C ₆ H ₆ ), неполярном растворителе, который не способен образовывать водородные связи. Раствор 3,80 г CH ₃ COOH в 80,0 г C ₆ H ₆ имеет температуру замерзания 3,46 °C. Какова молярная масса растворенного вещества?

Решение:

1) Некоторые поиски дают следующие значения для бензола:

точка замерзания = 5,49 °C

криоскопическая постоянная (K _f = 5,12 °C кг моль¯ ¹

2а) Нам нужно определить, сколько молей уксусной кислоты было растворено:

Δt = i К _f м

2,03 °C = (1) (5,12 °C кг моль¯ ¹ ) (x / 0,0800 кг)

2,03 °C = (64 °C моль¯ ¹ ) (x)

х = 0,031719 моль

Обратите внимание на использование 1 для фактора Ван ‘т Хоффа. Это делается потому, что уксусная кислота растворяется в неполярном растворителе. Обычно ионы не образуются в неполярном растворителе.

2b) Вот альтернативный путь к родинкам:

Δt = K _f m m = Δt / K _f

m = 2,03 °C / 5,12 °C кг моль¯ ¹ = 0,396484 моль/кг

моль —> (0,396484 моль/кг) (0,0800 кг) = 0,031719 моль

3) Определите молярную массу:

3,80 г/0,031719 моль = 119,8 г/моль

4) Рассчитанный ответ примерно вдвое превышает известную молярную массу (60,0 г/моль) уксусной кислоты. Уксусная кислота в бензоле образует димеры, состоящие из двух химически соединенных молекул уксусной кислоты. Это предполагаемая структура димера:

5) Образование димеров привело бы к изменению фактора Вант-Гоффа до значения 0,5.

Дополнительная задача № 2: Какой объем этиленгликоля (C ₂ H ₆ O ₂ ), неэлектролита, необходимо добавить к 20,0 л воды, чтобы получить раствор антифриза с температурой замерзания −34,0 °С? (Плотность этиленгликоля 1,11 г/см ³ , плотность воды 1,00 г/см ³ .)

Решение:

1) Нужно определить моли этиленгликоля:

Δt = i К _f м

34,0 °C = (1) (1,86 °C кг моль¯ ¹ ) (x / 20,0 кг)

34,0 °C = (0,093 °C моль¯ ¹ ) (x)

х = 365,59 моль

2) Сколько это в граммах?

(365,59 моль) (62,0674 г/моль) = 22691,22 г

3) Какой объем это занимает?

22691,22 г / 1,11 г/см ³ = 20442 см ³

Это 20,44 л

Приблизительное 50/50 (по объему) смешивание этиленгликоля и воды дает нам необходимое понижение точки замерзания. Обратите внимание, что я не удосужился показать, как 20,0 л воды превратились в 20,0 кг.

Дополнительная задача №3: ​​ Соединение содержит 42,9 % C, 2,4 % H, 16,6 % N и 38,1 % O по массе. Добавление 3,16 г этого соединения к 75,0 мл циклогексана (d = 0,779 г/мл) дает раствор с температурой замерзания 0,0 °С. Нормальная температура замерзания циклогексана составляет 6,5 °С, а его константа депрессии температуры замерзания составляет 20,2 °С/м. Какова молекулярная формула растворенного вещества?

Решение:

1) Определить массу циклогексана:

75,0 мл x 0,779 г/мл = 58,425 г

2) Определить количество молей растворенного соединения:

Δt = i К _f м

6,5 °C = (1) (20,2 °C кг моль¯ ¹ ) (x / 0,058425 кг)

6,5 °C = (345,7424 °C моль¯ ¹ ) (x)

х = 0,0188 моль

3) Определите молекулярную массу соединения:

3,16 г/0,0188 моль = 168 г/моль

4) Определите эмпирическую формулу соединения:

Предположим, что присутствует 100 г соединения.