Какое давление будет насыщенного пара воды при температуре 100 °C над раствором, состоящим из 5 г гидроксида натрия

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Рауля для насыщенных паров. Согласно этому закону, парциальное давление составляющих идеального раствора пропорционально их молярной доле.

Сначала, нам нужно найти молярную долю NaOH в растворе. Для этого мы можем использовать молярные массы веществ.

Молярная масса NaOH равна 22.99 г/моль для натрия (Na), 16.00 г/моль для кислорода (O) и 1.01 г/моль для водорода (H). Следовательно, молярная масса NaOH равна 22.99 г/моль + 16.00 г/моль + 1.01 г/моль = 40.00 г/моль.

Теперь мы можем рассчитать количество молей гидроксида натрия (NaOH) в 5 г раствора при помощи молярной массы. Количество молей можно рассчитать по формуле:

\[\text{Количество молей} = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}}\]

\[\text{Количество молей NaOH} = \frac{5 \, \text{г}}{40.00 \, \text{г/моль}} = 0.125 \, \text{моль}\]

Теперь нам нужно найти мольную долю воды (H2O) в растворе.

Молярная масса H2O равна 1.01 г/моль для водорода (H) и 16.00 г/моль для кислорода (O). Следовательно, молярная масса H2O равна 1.01 г/моль + 16.00 г/моль = 18.01 г/моль.

Рассчитаем количество молей воды в растворе, используя молярную массу:

\[\text{Количество молей H2O} = \frac{180 \, \text{г}}{18.01 \, \text{г/моль}} = 9.99 \, \text{моль}\]

Теперь мы можем рассчитать молярную долю воды в растворе:

\[\text{Молярная доля воды} = \frac{\text{Количество молей H2O}}{\text{Количество молей NaOH} + \text{Количество молей H2O}}\]

\[\text{Молярная доля воды} = \frac{9.99 \, \text{моль}}{0.125 \, \text{моль} + 9.99 \, \text{моль}} = 0.987 \, \text{(или 98.7\%)}\]

Теперь мы можем использовать закон Рауля для расчета давления насыщенного пара воды при 100 °C. При этой температуре парциальное давление воды (P1) в идеальном растворе будет равно молярной доле воды (X1) умноженной на давление насыщенного пара чистой воды при данной температуре (P1°):

\[P1 = X1 \cdot P1°\]

Давление насыщенного пара чистой воды при 100 °C примерно равно 1 атмосфере или 101325 Паскалям.

Теперь мы можем рассчитать давление насыщенного пара воды в растворе:

\[P1 = 0.987 \cdot 101325 \, \text{Па} = 99938 \, \text{Па}\]

Итак, давление насыщенного пара воды при температуре 100 °C над раствором, состоящим из 5 г гидроксида натрия и 180 г воды, составит примерно 99938 Па.