Какое количество граммов этиленгликоля C2H4(OH)2 необходимо растворить в 10 литрах воды, чтобы получить раствор

Этим вопросом задачи мы должны выяснить количество граммов этиленгликоля C2H4(OH)2, которое необходимо растворить в 10 литрах воды для получения раствора с точкой замерзания -25 градусов Цельсия. Давайте решим эту задачу пошагово.

1. Сначала давайте определим вещества, которые находятся в растворе. У нас есть этиленгликоль (C2H4(OH)2) и вода (H2O).

2. Затем рассмотрим свойства раствора. Мы хотим достичь точки замерзания -25 градусов Цельсия, что означает, что раствор должен быть холоднее, чем чистая вода при обычных условиях.

3. Далее давайте обратимся к количеству вещества. Мы хотим узнать количество граммов этиленгликоля C2H4(OH)2, которое нужно добавить к 10 литрам воды.

4. У нас есть два уравнения, которые мы можем использовать. Первое уравнение - закон Рауля, который связывает давление паров раствора с мольной долей растворенных веществ. Второе - уравнение для расчета замерзания раствора.

5. Перейдем к решению задачи. Вначале зададим формулу для расчета мольной доли этиленгликоля:

\[X_{C2H4(OH)2} = \frac{{n_{C2H4(OH)2}}}{{n_{C2H4(OH)2} + n_{H2O}}}\]

где \(X_{C2H4(OH)2}\) - мольная доля этиленгликоля, \(n_{C2H4(OH)2}\) - количество молей этиленгликоля, \(n_{H2O}\) - количество молей воды.

6. Далее, используем уравнение Рауля:

\[P_{C2H4(OH)2} = X_{C2H4(OH)2} \cdot P_{C2H4(OH)2}^{\circ}\]

где \(P_{C2H4(OH)2}\) - парциальное давление этиленгликоля, \(P_{C2H4(OH)2}^{\circ}\) - парциальное давление чистого этиленгликоля.

7. Теперь, воспользуемся уравнением для расчета замерзания раствора:

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

где \(\Delta T_f\) - изменение температуры замерзания, \(K_f\) - постоянная замерзания, \(m\) - мольность раствора.

8. Зная, что мольность раствора можно выразить как:

\[m = \frac{{n_{C2H4(OH)2} + n_{H2O}}}{V_{\text{р-ра}}}\]

где \(V_{\text{р-ра}}\) - объем раствора.

9. Теперь мы можем объединить все уравнения и найти количество граммов этиленгликоля C2H4(OH)2. Подставим значение \(\Delta T_f = -25\) и решим уравнение.

Обратите внимание, что точное решение этой задачи требует значений констант и данных, связанных с этиленгликолем и водой. Мы не можем предоставить точный ответ без этих значений. Для полного решения задачи нам понадобятся значения постоянной замерзания и парциального давления чистого этиленгликоля. Тем не менее, с этим пошаговым решением вы сможете продолжить самостоятельно, учетом этих значений.