Как можно определить молекулярную массу неэлектролита, если его 1,6 г растворили в 250 мл воды, и полученный раствор замерзает при –0,2 °C?
Точный ответ:
Для определения молекулярной массы неэлектролита по данным о замерзании раствора, нам нужно воспользоваться формулой криоскопической постоянной и учетом молекулярного веса растворенного вещества. В данном случае, используем уравнение:
ΔT=Kf⋅mΔT = K_f cdot m,
где:
- ΔTΔT — изменение температуры замерзания (в данном случае, -0,2 °C),
- KfK_f — криоскопическая постоянная (константа, зависящая от растворителя),
- mm — мольная концентрация растворенного вещества (в молях растворенного вещества на литр растворителя).
Мы можем выразить мольную концентрацию (mm) в данном случае как массу растворенного вещества (mраствm_{text{раств}}) поделенную на молекулярную массу (MM) и объем растворителя (VV):
m=mраствM⋅Vm = frac{m_{text{раств}}}{M cdot V}.
Теперь мы можем объединить оба уравнения и решить относительно молекулярной массы (MM):
−0,2°C=Kf⋅mраствM⋅V-0,2 °C = K_f cdot frac{m_{text{раств}}}{M cdot V}.
Теперь подставим известные значения:
- ΔT=−0,2ΔT = -0,2 °C,
- KfK_f для воды при 0,2 °C = 1,86 °C·кг/моль,
- mраств=1,6m_{text{раств}} = 1,6 г (масса растворенного вещества),
- V=0,25V = 0,25 л (объем раствора, переведенный в литры).
Подставляя значения и решая уравнение относительно MM:
−0,2=1,86⋅1,6M⋅0,25-0,2 = 1,86 cdot frac{1,6}{M cdot 0,25}.
Теперь найдем молекулярную массу (MM):
M=1,86⋅1,60,25⋅(−0,2)≈186 г/мольM = frac{1,86 cdot 1,6}{0,25 cdot (-0,2)} approx 186 , text{г/моль}.
Итак, молекулярная масса растворенного вещества составляет приблизительно 186 г/моль.
Для определения молекулярной массы неэлектролита по данным о замерзании раствора, нужно использовать формулу криоскопической постоянной и учесть молекулярный вес растворенного вещества.