Какое осмотическое давление имеет раствор, содержащий 150 г хлорида натрия в 850 г воды, если он обладает антимикробным

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо воспользоваться формулой для расчета осмотического давления:

\[П = cRT\]

где:
\(П\) - осмотическое давление,
\(c\) - концентрация раствора (в молях на литр),
\(R\) - универсальная газовая постоянная (\(8,314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}\)),
\(T\) - температура в Кельвинах.

Также нам дана информация о содержании вещества в растворе - 150 г хлорида натрия в 850 г воды. Чтобы получить концентрацию раствора, нам нужно сначала вычислить количество вещества в молях.

Масса хлорида натрия можно найти, разделив массу на молярную массу вещества:

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

где:
\(n\) - количество вещества в молях,
\(m\) - масса вещества,
\(M\) - молярная масса вещества.

Молярная масса хлорида натрия (\(NaCl\)) равна 58,44 г/моль. Подставив значения, получим:

\[
n_{NaCl} = \frac{150 \, \text{г}}{58,44 \, \text{г/моль}} \approx 2,5678 \, \text{моль}
\]

Теперь нам нужно найти объем раствора. Для этого воспользуемся формулой:

\[
V = \frac{m}{ρ}
\]

где:
\(V\) - объем раствора в литрах,
\(m\) - масса раствора,
\(ρ\) - плотность раствора.

Плотность воды составляет около 1 г/мл, поэтому масса воды составляет 850 г, а объем раствора:

\[
V_{\text{воды}} = \frac{850 \, \text{г}}{1 \, \text{г/мл}} = 850 \, \text{мл} = 0,85 \, \text{л}
\]

Таким образом, объем раствора равен 0,85 литра.

Теперь, чтобы найти концентрацию раствора, делим количество вещества на объем раствора:

\[
c_{NaCl} = \frac{n_{NaCl}}{V_{\text{воды}}}
\]

\[
c_{NaCl} = \frac{2,5678 \, \text{моль}}{0,85 \, \text{л}} \approx 3,021 \, \text{М}
\]

Теперь, используя известные значения концентрации раствора (\(c\)), универсальной газовой постоянной (\(R\)) и температуры, нам нужно вычислить осмотическое давление:

\[
П = cRT
\]

Допустим, что температура составляет 25 градусов Цельсия, что равно 298 Кельвинам. Подставив значения, получим:

\[
П = 3,021 \, \text{М} \times 8,314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)} \times 298 \, \text{К} \approx 7477,9 \, \text{Дж/л}
\]

Таким образом, осмотическое давление раствора составляет около 7477,9 Дж/л.

Теперь перейдем к второй части задачи, в которой необходимо найти изотонический коэффициент электролита (\(i\)), который равен 1,95.

Мы можем использовать формулу Вант-Гоффа для растворов с электролитами:

\[
i = \frac{c_{\text{электролита}}}{c_{\text{расчетное}}}
\]

где:
\(i\) - изотонический коэффициент,
\(c_{\text{электролита}}\) - фактическая концентрация электролита,
\(c_{\text{расчетное}}\) - расчетная концентрация электролита.

В данном случае фактическая концентрация электролита (\(c_{\text{электролита}}\)) равна концентрации хлорида натрия (\(c_{NaCl}\)), которую мы уже рассчитали, равной 3,021 М.

Расчетная концентрация электролита (\(c_{\text{расчетное}}\)) может быть найдена путем умножения фактической концентрации на изотонический коэффициент:

\[
c_{\text{расчетное}} = c_{\text{электролита}} \times i
\]

\[
c_{\text{расчетное}} = 3,021 \, \text{М} \times 1,95 \approx 5,881 \, \text{М}
\]

Таким образом, расчетная концентрация электролита равна около 5,881 М.

Итак, мы успешно решили задачу. Осмотическое давление раствора, содержащего 150 г хлорида натрия в 850 г воды, составляет около 7477,9 Дж/л. Изотонический коэффициент электролита равен 1,95.