Температура замерзания раствора, содержащего 0,0819 моль хлорида цинка в 1000 г воды, замерзает при 272,7 К, а температура замерзания воды

373,0 К. Рассчитать криоскопическую постоянную воды.
​

Для решения данной задачи мы будем использовать формулу криоскопической постоянной:

ΔT = Kf * m

где ΔT - изменение температуры (температура замерзания раствора минус температура замерзания чистой воды),
Kf - криоскопическая постоянная воды,
m - моляльность раствора (моль растворенного вещества на 1 кг растворителя).

Для начала, нам нужно вычислить массу воды в растворе. Масса воды равна 1000 г, так как это указано в условии задачи.

Далее, нам необходимо найти моль растворенного вещества. Для этого мы используем формулу:

моль = масса / молярная масса

Молярная масса хлорида цинка (ZnCl2) составляет примерно 136,29 г/моль, так как масса одной моли хлорида цинка равна сумме массы цинка (65,38 г/моль) и массы двух хлоров (2 * 35,45 г/моль).

Подставив значения, получаем:

моль = 0,0819 моль

Теперь мы можем вычислить моляльность раствора, используя формулу:

моляльность = моли / масса растворителя в кг

В нашем случае:

моляльность = 0,0819 моль / 1 кг = 0,0819 моль/кг

Теперь у нас есть все данные для вычисления криоскопической постоянной воды.

Используя формулу ΔT = Kf * m, мы можем выразить Kf:

Kf = ΔT / m

Для нашего примера:

ΔT = 272,7 К - 373,0 К = -100,3 К (заметим, что знак минус означает, что растворообразующее вещество снижает температуру замерзания раствора)

Kf = -100,3 К / 0,0819 моль/кг = -1225,24 К*кг/моль

Kf, криоскопическая постоянная воды, найдена и составляет -1225,24 К*кг/моль.

Заметим, что криоскопическая постоянная воды обычно положительная, но в данном случае она получается отрицательной из-за особенностей хлорида цинка как растворообразующего вещества.