Раствор, содержащий 0,8293г хлорида бария в 1000г воды, замерзает при -0,0209oC. Найти изотопический коффициент и кажeщуеся степень диссоциа...
Условие:
Раствор, содержащий 0,8293г хлорида бария в 1000г воды, замерзает при -0,0209oC. Найти изотопический коффициент и кажeщуеся степень диссоциации, если криоскопическая постоянная воды Kкр=1,86oC
Решение:
Для решения этой задачи, нам понадобятся следующие формулы:
-
Криоскопическая постоянная воды (Kкр) - это величина, которая показывает, на сколько градусов понижается температура замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем. В данном случае, Kкр = 1,86°C.
-
Изотопический коэффициент (i) - это число, которое показывает, сколько частиц образуется при диссоциации одной молекулы вещества. В данном случае, мы ищем изотопический коэффициент для хлорида бария.
-
Кажущаяся степень диссоциации (α) - это отношение количества диссоциированных частиц к начальному количеству вещества. В данном случае, мы ищем кажущуюся степень диссоциации хлорида бария.
Давайте решим задачу:
- Найдем мольную массу хлорида бария (BaCl2). Молярная масса бария (Ba) равна 137,33 г/моль, а молярная масса хлора (Cl) равна 35,45 г/моль. Так как в хлориде бария присутствуют два атома хлора, общая молярная масса хлорида бария будет равна:
M(BaCl2) = M(Ba) + 2 * M(Cl) = 137,33 г/моль + 2 * 35,45 г/моль = 208,23 г/моль.
- Найдем количество вещества хлорида бария в растворе. Для этого воспользуемся формулой:
n = m/M,
где n - количество вещества (в молях), m - масса вещества (в граммах), M - молярная масса вещества (в г/моль).
n(BaCl2) = 0,8293 г / 208,23 г/моль = 0,00398 моль.
- Найдем количество вещества воды в растворе. Для этого воспользуемся формулой:
n = m/M,
где n - количество вещества (в молях), m - масса вещества (в граммах), M - молярная масса вещества (в г/моль).
n(H2O) = 1000 г / 18,015 г/моль = 55,49 моль.
- Найдем мольную концентрацию хлорида бария в растворе. Для этого воспользуемся формулой:
c = n/V,
где c - мольная концентрация (в моль/л), n - количество вещества (в молях), V - объем раствора (в литрах).
V = 1000 г / 1 г/мл = 1000 мл = 1 л.
c(BaCl2) = 0,00398 моль / 1 л = 0,00398 М.
- Найдем изменение температуры замерзания раствора. Для этого воспользуемся формулой:
ΔT = Kкр * i * c,
где ΔT - изменение температуры (в °C), Kкр - криоскопическая постоянная воды (в °C/моль), i - изотопический коэффициент, c - мольная концентрация (в моль/л).
ΔT = -0,0209 °C, Kкр = 1,86 °C, c(BaCl2) = 0,00398 М.
-0,0209 °C = 1,86 °C/моль * i * 0,00398 М.
Решая это уравнение относительно i, получаем:
i = -0,0209 °C / (1,86 °C/моль * 0,00398 М) = 2,23.
Таким образом, изотопический коэффициент хлорида бария равен 2,23.
- Найдем кажущуюся степень диссоциации хлорида бария. Для этого воспользуемся формулой:
α = ΔT / (Kкр * c),
где α - кажущаяся степень диссоциации, ΔT - изменение температуры (в °C), Kкр - криоскопическая постоянная воды (в °C/моль), c - мольная концентрация (в моль/л).
α = -0,0209 °C / (1,86 °C/моль * 0,00398 М) = 0,297.
Таким образом, кажущаяся степень диссоциации хлорида бария равна 0,297 или 29,7%.