При какой температуре начнется кристаллизация воды из раствора хлорида калия концентрацией 3%, если кажущаяся степень диссоциации 89%
Условие:
При какой температуре начнется кристаллизация воды из раствора хлорида калия концентрацией 3%, если кажущаяся степень диссоциации 89%
Решение:
Для определения температуры начала кристаллизации воды из раствора хлорида калия, мы можем использовать понятие точки замерзания раствора.
Точка замерзания раствора зависит от его концентрации и свойств растворителя и растворенного вещества. Для водных растворов хлорида калия можно использовать эмпирическую формулу Кристи-Томсона:
ΔT = K * i * m,
где ΔT - изменение температуры, K - постоянная Кристи-Томсона, i - кажущаяся степень диссоциации, m - молярность раствора.
Для нахождения точки замерзания раствора, мы можем использовать следующую формулу:
Tзам = T0 - ΔT,
где Tзам - точка замерзания раствора, T0 - температура замерзания чистой воды.
Для чистой воды, T0 равно 0°C или 273.15 K.
Таким образом, нам нужно найти ΔT, чтобы определить Tзам.
Для раствора хлорида калия концентрацией 3%, молярность можно найти, используя следующую формулу:
m = (концентрация / молярная масса) * 1000,
где концентрация - концентрация раствора в процентах, молярная масса - молярная масса хлорида калия (KCl), 1000 - конверсионный фактор для перевода концентрации в моль на литр.
Молярная масса KCl равна 74.55 г/моль.
Теперь мы можем рассчитать молярность раствора:
m = (3 / 74.55) * 1000 = 40.23 моль/л.
Постоянная Кристи-Томсона для воды равна 1.86 K·кг/моль.
Теперь мы можем рассчитать ΔT:
ΔT = K * i * m = 1.86 * 0.89 * 40.23 = 66.44 K.
Наконец, мы можем найти Tзам:
Tзам = T0 - ΔT = 273.15 - 66.44 = 206.71 K.
Таким образом, кристаллизация воды из раствора хлорида калия концентрацией 3% начнется при температуре около 206.71 K или -66.44°C.
