Какой щелочной металл содержится в растворе 59,2 г хлорида, если он затвердевает при -1,6°C в 2 кг воды (а=70%)?

Химия 11 класс Растворы электролитов и коллигативные свойства растворов щелочной металл раствор хлорида затвердевание при -1,6°C 59,2 г хлорида 2 кг воды химия 11 класс Новый

Чтобы определить, какой щелочной металл содержится в растворе хлорида, начнем с анализа данных задачи. Нам даны следующие параметры:

• Масса хлорида: 59,2 г
• Масса воды: 2 кг
• Температура замерзания раствора: -1,6°C
• Концентрация раствора: 70%

Первым шагом будет использование формулы для расчета понижения температуры замерзания:

ΔT = Kf * m * i

где:

• ΔT - понижение температуры замерзания;
• Kf - молярная температура замерзания для воды (примерно 1,86 °C·kg/mol);
• m - моляльность раствора (моли солей на килограмм растворителя);
• i - степень диссоциации (количество частиц, на которые распадается соль в растворе).

Теперь рассчитаем понижение температуры замерзания:

ΔT = 0°C - (-1,6°C) = 1,6°C

Теперь можем выразить моли солей:

1,6 = 1,86 * m * i

Для хлорида щелочного металла (например, NaCl) i = 2, потому что он диссоциирует на два иона: Na+ и Cl-. Подставим это значение:

1,6 = 1,86 * m * 2

Решим уравнение для моли:

m = 1,6 / (1,86 * 2) = 0,429 моль/кг

Теперь найдем количество молей в 2 кг воды:

n = m * масса растворителя = 0,429 моль/кг * 2 кг = 0,858 моль

Теперь мы можем найти массу хлорида:

m(хлорида) = n * M, где M - молярная масса NaCl (или другого щелочного хлорида, который мы рассматриваем). Для NaCl:

• M(NaCl) = 22,99 г/моль (Na) + 35,45 г/моль (Cl) = 58,44 г/моль

Теперь проверим, соответствует ли масса 59,2 г:

n = 59,2 г / 58,44 г/моль = 1,014 моль

Сравним количество молей, которое мы нашли (0,858 моль) с тем, что мы рассчитали из массы хлорида. Мы видим, что 59,2 г хлорида не соответствует NaCl, так как его расчетная масса больше.

Теперь попробуем другой щелочной металл, например, KCl:

• M(KCl) = 39,10 г/моль (K) + 35,45 г/моль (Cl) = 74,55 г/моль

Теперь пересчитаем количество молей KCl:

n = 59,2 г / 74,55 г/моль = 0,794 моль

Теперь пересчитаем моли в 2 кг воды:

m = 0,794 моль / 2 кг = 0,397 моль/кг

Теперь пересчитаем понижение температуры замерзания:

ΔT = 1,86 * 0,397 * 2 = 1,478 °C

Мы видим, что понижение температуры замерзания не совпадает с нашим значением -1,6 °C, но близко к нему.

Таким образом, можно сделать вывод, что щелочной металл, содержащийся в растворе, вероятно, является калий (K), и соль - это KCl.