Для приготовления антифриза на 20 л воды взято 6 л глицерина С3Н5(ОН)3. Чему равна температура замерзания раствора, если плотность глицерина 1,261г / мл? К(Н2О) = 1,82.
Для решения данной задачи, нам необходимо применить формулу для расчета температуры замерзания раствора, которая выглядит следующим образом:
ΔT = Kf * m
где ΔT - изменение температуры (температура замерзания – температура раствора), Kf - криоскопическая константа вещества, m - моляльность раствора (молярная концентрация).
Для начала вычислим моляльность раствора глицерина. Моляльность раствора - это количество вещества, выраженное в молях, на 1 килограмм растворителя (в данном случае на 1 литр воды).
Дано, что взято 6 л глицерина, а плотность глицерина составляет 1,261 г/мл. Переведем плотность в г/л:
1,261 г/мл * 1000 мл/л = 1261 г/л
Масса глицерина в растворе:
6 л * 1261 г/л = 7566 г
Теперь рассчитаем количество вещества глицерина в молях:
Количество вещества (моль) = масса (г) / молярная масса (г/моль)
ΔT = Kf * m
где ΔT - изменение температуры (температура замерзания – температура раствора), Kf - криоскопическая константа вещества, m - моляльность раствора (молярная концентрация).
Для начала вычислим моляльность раствора глицерина. Моляльность раствора - это количество вещества, выраженное в молях, на 1 килограмм растворителя (в данном случае на 1 литр воды).
Дано, что взято 6 л глицерина, а плотность глицерина составляет 1,261 г/мл. Переведем плотность в г/л:
1,261 г/мл * 1000 мл/л = 1261 г/л
Масса глицерина в растворе:
6 л * 1261 г/л = 7566 г
Теперь рассчитаем количество вещества глицерина в молях:
Количество вещества (моль) = масса (г) / молярная масса (г/моль)
Молярная масса глицерина (С3Н5(ОН)3) равна:
3(C) + 5(H) + 3(О) = 3*12.01 + 5*1.01 + 3*16.00 = 92.09 г/моль
Количество вещества глицерина:
7566 г / 92.09 г/моль ≈ 82.17 моль
Теперь можем рассчитать моляльность раствора:
m = количество вещества (моль) / масса растворителя (кг)
Масса растворителя в данном случае равна 20 литрам воды. Переведем литры в килограммы:
20 л * 1 кг/л = 20 кг
m = 82.17 моль / 20 кг ≈ 4.108 моль/кг
Известно, что криоскопическая константа для воды (Kf) равна 1,82.
Теперь можем рассчитать изменение температуры раствора:
ΔT = Kf * m
ΔT = 1.82 * 4.108
ΔT ≈ 7.474 К
Таким образом, температура замерзания раствора составляет около 7.474 К (Кельвин).