Какова степень диссоциации сульфата калия в растворе, если в нем находится 8,7 грамм K2SO4 в 100 г воды, и раствор замерзает при -1,35 °С? Известно, что значение К равно 1,86.

Химия Колледж Растворы электролитов степень диссоциации сульфат калия K2SO4 раствор замерзание температура К 8,7 грамм 100 г воды Новый

Для того чтобы найти степень диссоциации сульфата калия (K2SO4) в растворе, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Найдем молярную массу K2SO4.

• Калий (K): 39,1 г/моль, 2 атома - 39,1 * 2 = 78,2 г/моль
• Сера (S): 32,1 г/моль, 1 атом - 32,1 г/моль
• Кислород (O): 16 г/моль, 4 атома - 16 * 4 = 64 г/моль

Теперь складываем все массы:

78,2 + 32,1 + 64 = 174,3 г/моль

Шаг 2: Найдем количество моль K2SO4 в 8,7 г.

Количество моль можно найти по формуле:

n = m / M

где n - количество моль, m - масса вещества, M - молярная масса.

Подставляем значения:

n = 8,7 г / 174,3 г/моль ≈ 0,0500 моль

Шаг 3: Найдем массу растворителя (воды) в килограммах.

У нас 100 г воды, что равно 0,1 кг.

Шаг 4: Теперь найдем изменение температуры замерзания.

Формула для изменения температуры замерзания:

ΔT = K * m * i

где ΔT - изменение температуры замерзания, K - криоскопическая константа (1,86 °C·кг/моль), m - моляльность, i - степень диссоциации.

Шаг 5: Найдем моляльность (m).

Моляльность определяется как количество моль растворенного вещества на 1 кг растворителя:

m = n / (масса растворителя в кг) = 0,0500 моль / 0,1 кг = 0,500 моль/кг.

Шаг 6: Подставим известные значения в формулу для ΔT.

Раствор замерзает при -1,35 °C, поэтому:

ΔT = 0 °C - (-1,35 °C) = 1,35 °C.

Теперь подставим в формулу:

1,35 °C = 1,86 °C·кг/моль * 0,500 моль/кг * i.

Шаг 7: Найдем i (степень диссоциации).

Перепишем уравнение:

i = 1,35 °C / (1,86 °C·кг/моль * 0,500 моль/кг) = 1,35 / 0,93 ≈ 1,45.

Шаг 8: Определим степень диссоциации α.

Сульфат калия диссоциирует на 3 иона (2 K+ и 1 SO4^2-), поэтому i = 1 + α * (n - 1), где n - количество ионов.

В нашем случае n = 3, следовательно:

1,45 = 1 + α * (3 - 1) = 1 + 2α.

Теперь решим уравнение:

1,45 - 1 = 2α

0,45 = 2α

α = 0,45 / 2 = 0,225.

Ответ:

Степень диссоциации сульфата калия в растворе составляет примерно 0,225 или 22,5%.