Сколько граммов этилового спирта (С2Н5ОН) и воды необходимо взять для приготовления 1000 граммов раствора, незамерзающего до - 30 оС ?

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо знать значения криоскопической постоянной и молярной массы этилового спирта и воды.

1. Криоскопическая постоянная (Kf) — это особое значение, которое показывает, на сколько градусов понижается точка замерзания 1 моля растворителя (в данном случае это этиловый спирт или вода) при добавлении 1 моля нерастворенного вещества.
Для этилового спирта Кf = 1.99 °C·kg/mol.
Для воды Кf = 1.86 °C·kg/mol.

2. Молярная масса (M) — это масса одного моля вещества и измеряется в г/моль.
Для этилового спирта M(C2H5OH) = 46.07 г/моль.
Для воды M(H2O) = 18.02 г/моль.

3. Для начала, найдем количество этилового спирта в растворе. Пусть это будет X грамм.
Тогда количество воды будет (1000 - X) грамм.

4. Теперь переведем массу вещества в молярные массы, используя формулу:
Количество вещества (моль) = Масса вещества (г) / Молярная масса (г/моль).

Для этилового спирта:
N(C2H5OH) = X / M(C2H5OH).

Для воды:
N(H2O) = (1000 - X) / M(H2O).

5. Затем найдем изменение температуры замерзания, используя формулу:
ΔT = Кf * (N(нерастворенного вещества) / N(растворителя)).

В данном случае нерастворенным веществом является этиловый спирт, а растворителем — вода.

6. Мы знаем, что температура не должна опуститься ниже -30°C, поэтому значение ΔT должно быть равным 30.
Теперь мы можем записать уравнение и решить его:

30 = Кf * (N(C2H5OH) / N(H2O)).

7. Подставим значения Кf и молярных масс, и решим уравнение:
30 = 1.99 * (X / 46.07) / ((1000 - X) / 18.02).

8. После решения уравнения найдем значение X, которое будет равно массе этилового спирта в растворе.
После этого, найдем количество воды, которое будет равно (1000 - X).

Мы можем произвести вычисления и найти точные значения, но давайте решим задачу приближенно, используя округленные значения констант и молярных масс.
Приближенное значение для Кf можно взять равным 2°C·kg/mol, а для молярных масс возьмем округленные значения:
M(C2H5OH) = 46 г/моль,
M(H2O) = 18 г/моль.

Подставляем эти значения в уравнение и решаем его:

30 = 2 * (X / 46) / ((1000 - X) / 18).

Упростим уравнение:
30 = (X / 23) / ((1000 - X) / 9).

Перепишем его, чтобы избавиться от дробей:
30 = (X * 9) / (23 * (1000 - X)).

Раскроем скобки:
30 = (9X) / (23000 - 23X).

Умножим обе части уравнения на 23000 - 23X:
30 * (23000 - 23X) = 9X.

Раскроем скобки:
690000 - 690X = 9X.

Перенесем все X на одну сторону уравнения:
690000 = 699X.

Решим уравнение:
X = 990 г.

Таким образом, мы должны взять около 990 граммов этилового спирта и (1000 - 990 = 10) граммов воды для приготовления 1000 граммов раствора, незамерзающего до -30 °C.