При 293 К давление насыщенного пара над водой равно 2,34 кПа. Сколько граммов глицерина C3H5(OH)3 необходимо растворить в 180 г воды, чтобы понизить давление пара на 133,3 Па?
Химия11 классРастворы и коллигативные свойствахимия11 классдавление насыщенного параводаглицеринрастворимостьпонижение давлениярасчетмолекулярная массафизическая химиярастворыколлигативные свойстваосмотическое давлениеглицерин C3H5(OH)3температура 293 Кграммымасса раствора
Для решения задачи будем использовать закон Рауля, который связывает изменение давления насыщенного пара с количеством растворенного вещества в растворе. По этому закону, относительное понижение давления насыщенного пара можно выразить следующим образом:
Шаг 1: Определим относительное понижение давленияДавление насыщенного пара над водой при 293 К равно 2,34 кПа, что соответствует 2340 Па. Мы знаем, что давление пара должно понизиться на 133,3 Па. Чтобы найти относительное понижение давления, используем следующую формулу:
Вычислим это значение:
Теперь нам нужно рассчитать количество молей воды, которое мы имеем. Масса воды составляет 180 г. Используем молярную массу воды (М(H2O) = 18 г/моль) для перевода граммов в молы:
Теперь мы можем рассчитать количество молей глицерина, которое необходимо растворить. Мы знаем, что относительная доля молей глицерина в растворе N равна 0,057. Учитывая количество молей воды, находим количество молей глицерина:
Теперь нам нужно узнать массу глицерина. Молярная масса глицерина (C3H5(OH)3) равна 92 г/моль. Используем формулу:
Вычисляем массу глицерина:
Таким образом, для достижения понижения давления пара над водой на 133,3 Па необходимо растворить примерно 52,44 грамма глицерина в 180 г воды.