Какова молярная масса спирта, если водный раствор с массовой долей спирта 15 процентов кристаллизуется при температуре -10.26 градусов?

Химия 11 класс Термодинамика растворов молярная масса спирта водный раствор спирта массовая доля спирта температура кристаллизации спирт и температура химия 11 класс расчет молярной массы Новый

Давайте разберемся с этой задачей!

Чтобы найти молярную массу спирта, нам нужно использовать формулу для определения температуры замерзания раствора. Она выглядит следующим образом:

ΔT = Kf * m

Где:

• ΔT - изменение температуры замерзания (разница между 0°C и температурой замерзания раствора);
• Kf - криоскопическая постоянная растворителя (для воды Kf = 1.86 °C·kg/mol);
• m - моляльность раствора (моли растворенного вещества на килограмм растворителя).

Шаг 1: Найдем ΔT

ΔT = 0 - (-10.26) = 10.26°C

Шаг 2: Определим моляльность (m)

Для этого нужно знать, сколько спирта содержится в 1 кг раствора. Если массовая доля спирта 15%, значит в 1 кг раствора содержится 150 г спирта и 850 г воды.

Теперь переведем массу воды в килограммы:

850 г = 0.85 кг

Моляльность (m) рассчитывается по формуле:

m = n / m_вода

где n - количество молей спирта.

Количество молей спирта можно выразить через его массу и молярную массу (M):

n = m_спирта / M

Подставим это в формулу для моляльности:

m = (m_спирта / M) / m_вода

Теперь подставим известные значения:

m_спирта = 0.150 кг, m_вода = 0.85 кг

m = (0.150 / M) / 0.85

Шаг 3: Подставим в формулу изменения температуры замерзания

10.26 = 1.86 * (0.150 / (0.85 * M))

Теперь решим это уравнение для M:

10.26 * 0.85 * M = 1.86 * 0.150

M = (1.86 * 0.150) / (10.26 * 0.85)

Шаг 4: Подсчитаем

M ≈ 1.186 / 8.721 ≈ 0.1364 кг/моль = 136.4 г/моль

Таким образом, молярная масса спирта составляет примерно 136.4 г/моль!

Ура! Мы справились с задачей!