1. Какое осмотическое давление будет у полученного раствора после добавления 300 мл воды к 100 мл 0,5М водного раствора

1. Для решения задачи нам понадобится использовать формулу для расчета осмотического давления:

\[ \Pi = CRT \]

где \(\Pi\) - осмотическое давление, \(C\) - концентрация раствора, \(R\) - универсальная газовая постоянная (R = 0,0821 л·атм/(моль·К)), \(T\) - температура в градусах Кельвина.

Перейдем к решению первой задачи:

У нас есть 100 мл 0,5 М водного раствора сахарозы. Чтобы найти концентрацию водного раствора сахарозы, мы можем использовать следующую формулу:

\[ C = \frac{n}{V} \]

где \( n \) - количество вещества, \( V \) - объем.

Сначала найдем количество вещества:

\[ n = C \cdot V \]

\[ n = 0,5 \cdot 0,1 \]

\[ n = 0,05 \] моль

Теперь найдем концентрацию:

\[ C = \frac{0,05}{0,1} \]

\[ C = 0,5 \] М (моль/л)

Теперь мы можем использовать формулу для расчета осмотического давления:

\[ \Pi = CRT \]

\[ \Pi = 0,5 \cdot 0,0821 \cdot 298 \]

\[ \Pi \approx 12,1 \] атм

Таким образом, осмотическое давление полученного раствора после добавления 300 мл воды к 100 мл 0,5 М водного раствора сахарозы при 25°C составит примерно 12,1 атм.

2. Для решения второй задачи мы также будем использовать формулу для расчета осмотического давления:

\[ \Pi = CRT \]

У нас есть 90 г глюкозы C6H12O6 и 1,5 л раствора. Чтобы найти концентрацию этого раствора, мы можем использовать следующую формулу:

\[ C = \frac{n}{V} \]

где \( n \) - количество вещества, \( V \) - объем.

Сначала найдем количество вещества:

\[ n = \frac{m}{M} \]

где \( m \) - масса, \( M \) - молярная масса.

Молярную массу глюкозы можно найти в таблице химических элементов:

Масса глюкозы (C6H12O6) = 6 × (масса атома углерода) + 12 × (масса атома водорода) + 6 × (масса атома кислорода).

Используя таблицу химических элементов, мы найдем:

Масса атома углерода = 12 г/моль
Масса атома водорода = 1 г/моль
Масса атома кислорода = 16 г/моль

Теперь вычислим молярную массу глюкозы:

Масса глюкозы = 6 × 12 + 12 × 1 + 6 × 16 = 72 + 12 + 96

Масса глюкозы = 180 г/моль

Теперь найдем количество вещества:

\[ n = \frac{90}{180} \]

\[ n = 0,5 \] моль

Теперь найдем концентрацию:

\[ C = \frac{0,5}{1,5} \]

\[ C \approx 0,33 \] М (моль/л)

Затем мы можем использовать формулу для расчета осмотического давления:

\[ \Pi = CRT \]

\[ \Pi = 0,33 \cdot 0,0821 \cdot 273 \]

\[ \Pi \approx 7,9 \] атм

Таким образом, осмотическое давление раствора, который содержит 90 г глюкозы C6H12O6 в 1,5 л при 0 °С, составляет примерно 7,9 атм.

3. Для решения третьей задачи нам понадобится знание о парциальном давлении и законе Рауля.

Закон Рауля устанавливает, что парциальное давление компонента \( P_1 \) в растворе зависит от его молярной доли \( x_1 \) и давления пара \( P_1^* \) чистого вещества при той же температуре:

\[ P_1 = x_1 \cdot P_1^* \]

В данной задаче нам дана масса мочевины, содержащейся в 100 г водного раствора, и давление пара чистой воды при той же температуре.

Сначала нам нужно найти молярную массу мочевины \( (NH_2)_2CO \). Используя таблицу химических элементов, найдем молярную массу мочевины:

Масса атома азота = 14 г/моль
Масса атома водорода = 1 г/моль
Масса атома углерода = 12 г/моль
Масса атома кислорода = 16 г/моль

Масса мочевины = 2 × (масса атома азота) + 4 × (масса атома водорода) + (масса атома углерода) + 3 × (масса атома кислорода)

Масса мочевины = 2 × 14 + 4 × 1 + 12 + 3 × 16

Масса мочевины = 60 г/моль

Теперь найдем количество вещества мочевины:

\[ n = \frac{m}{M} \]

\[ n = \frac{5}{60} \]

\[ n \approx 0,083 \] моль

Температура и давление пара чистой воды при этой температуре также даны:

Температура = t

Давление пара чистой воды = 3,166 атм

Теперь мы можем использовать закон Рауля для расчета парциального давления:

\[ P_{\text{мочевины}} = x_{\text{мочевины}} \cdot P_{\text{воды}}^* \]

Чтобы найти молярную долю мочевины, мы можем использовать следующую формулу:

\[ x_{\text{мочевины}} = \frac{n_{\text{мочевины}}}{n_{\text{вода}} + n_{\text{мочевины}}} \]

где \( n_{\text{вода}} \) - количество вещества воды, \( n_{\text{мочевины}} \) - количество вещества мочевины.

Масса воды можно найти вычитанием массы мочевины из массы раствора:

Масса воды = 100 - 5 = 95 г

Количество вещества воды:

\[ n_{\text{вода}} = \frac{m_{\text{воды}}}{M_{\text{воды}}} \]

\[ n_{\text{вода}} = \frac{95}{18} \]

\[ n_{\text{вода}} \approx 5,278 \] моль

Теперь можем найти молярную долю мочевины:

\[ x_{\text{мочевины}} = \frac{0,083}{5,278 + 0,083} \]

\[ x_{\text{мочевины}} \approx 0,015 \]

Теперь можем использовать закон Рауля для расчета парциального давления:

\[ P_{\text{мочевины}} = 0,015 \cdot 3,166 \]

\[ P_{\text{мочевины}} \approx 0,047 \] атм

Таким образом, давление насыщенного пара раствора, содержащего 5 г мочевины в 100 г водного раствора, составит примерно 0,047 атм (при условии, что давление пара чистой воды при той же температуре составляет 3,166 атм, а температура \( t \) не указана).