Для того чтобы рассчитать осмотическое давление раствора, нам нужно воспользоваться формулой:
П = CRT
где:
- П - осмотическое давление (в атмосферах);
- C - молярная концентрация раствора (в моль/л);
- R - универсальная газовая постоянная (0.0821 л·атм/(моль·К));
- T - температура в Кельвинах.
Теперь давайте разберем шаги для решения задачи:
- Определим молярную массу сахарозы (C12H22O11):
- Углерод (C): 12 атомов * 12 г/моль = 144 г/моль;
- Водород (H): 22 атома * 1 г/моль = 22 г/моль;
- Кислород (O): 11 атомов * 16 г/моль = 176 г/моль;
- Суммируем: 144 + 22 + 176 = 342 г/моль.
- Рассчитаем количество молей сахарозы:
- Количество молей = масса (г) / молярная масса (г/моль);
- Количество молей = 130 г / 342 г/моль ≈ 0.380 моль.
- Найдём молярную концентрацию (C):
- Концентрация = количество молей / объем (л);
- Концентрация = 0.380 моль / 2 л = 0.190 моль/л.
- Переведем температуру в Кельвины:
- T = 20°C + 273.15 = 293.15 K.
- Теперь подставим все значения в формулу осмотического давления:
- П = CRT = 0.190 моль/л * 0.0821 л·атм/(моль·К) * 293.15 K.
- П ≈ 4.59 атм.
Таким образом, осмотическое давление раствора сахарозы составляет примерно 4.59 атм.