а) Какое осмотическое давление будет наблюдаться при 30°С после растворения 68,4 г сахарозы в 1000 г воды? б) Какая

Давайте решим задачу по порядку:

a) Для вычисления осмотического давления (π) необходимо использовать формулу:

\[
\pi = c \cdot R \cdot T
\]

где:
- c - молярная концентрация раствора (моль/литр),
- R - универсальная газовая постоянная (0,08205 л·атм/(моль·К)),
- T - температура в градусах Кельвина.

Сначала найдем молярную концентрацию раствора. Для этого необходимо знать молярную массу сахарозы (C12H22O11). Вычислим ее:

Молярная масса сахарозы = 12 * 12 + 1 * 22 + 16 * 11 = 342 г/моль

Теперь вычислим молярную концентрацию:

c = масса сахарозы / (молярная масса сахарозы * объем воды)

c = 68,4 г / (342 г/моль * 1 л) = 0,2 моль/л

Переведем температуру из градусов Цельсия в градусы Кельвина:

T = 30°C + 273,15 = 303,15 K

Теперь можем вычислить осмотическое давление:

\[
\pi = 0,2 \, \text{моль/л} \cdot 0,08205 \, \text{л} \cdot \text{атм/(моль} \cdot \text{К)} \cdot 303,15 \, \text{К} = 4,99 \, \text{атм}
\]

Таким образом, осмотическое давление после растворения 68,4 г сахарозы в 1000 г воды при 30°C составит около 4,99 атм.

b) Для определения температуры замерзания раствора используется формула:

\[
\Delta T = K_f \cdot m
\]

где:
- \(\Delta T\) - изменение температуры,
- \(K_f\) - криоскопическая постоянная (1,86),
- \(m\) - мольная концентрация раствора (0,2 моль/л).

Выразим \(\Delta T\):

\(\Delta T = K_f \cdot m = 1,86 \cdot 0,2 = 0,372 K\)

Температура замерзания раствора будет равняться:

Температура замерзания = \(0°C - \Delta T = 0°C - 0,372 K = -0,372°C\)

Таким образом, температура замерзания раствора составит около -0,372°C.

c) Для определения температуры кипения раствора используется формула:

\[
\Delta T = K_b \cdot m
\]

где:
- \(\Delta T\) - изменение температуры,
- \(K_b\) - эбулиоскопическая постоянная (0,52),
- \(m\) - мольная концентрация раствора (0,2 моль/л).

Выразим \(\Delta T\):

\(\Delta T = K_b \cdot m = 0,52 \cdot 0,2 = 0,104 K\)

Температура кипения раствора будет равняться:

Температура кипения = \(100°C + \Delta T = 100°C + 0,104 K = 100,104°C\)

Таким образом, температура кипения раствора составит около 100,104°C.