Какова степень диссоциации CaCl2 в растворе, где присутствует 0.0995 моль CaCl2 в 500 г воды, при условии

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать понятие "степень диссоциации" и применить закон Рауля, который связывает изменение температуры замерзания раствора с его мольным составом.

Степень диссоциации (α) показывает, какая часть молекул вещества диссоциировала на ионы в растворе. Для раствора CaCl2 степень диссоциации будет представлять отношение количества диссоциированных ионов к общему количеству молекул CaCl2.

Масса раствора можно выразить как сумму массы растворителя (воды) и массы растворенного вещества (CaCl2). В данном случае, масса воды составляет 500 г, а масса CaCl2 равна количеству молей умноженному на молярную массу.

Молярная масса CaCl2 равна 40.08 г/моль (которая равняется массе атомного веса кальция (40.08 г/моль) + 2 массе атомного веса хлора (35.45 г/моль)).

Для начала, найдем количество молей CaCl2:

Количество молей CaCl2 = масса CaCl2 / молярная масса CaCl2

Количество молей CaCl2 = 0.0995 моль / 40.08 г/моль

Теперь найдем мольную концентрацию CaCl2 в растворе:

Мольная концентрация CaCl2 = количество молей CaCl2 / объем раствора

Объем раствора можно выразить через массу раствора и плотность воды. Плотность воды при данной температуре обычно равна 1 г/мл.

Объем раствора = масса раствора (в г) / плотность воды (в г/мл)

Объем раствора = 500 г / 1 г/мл

Подставим найденные значения в формулу мольной концентрации:

Мольная концентрация CaCl2 = 0.0995 моль / (500 г / 1 г/мл)

Теперь можем перейти к расчету степени диссоциации (α) с использованием закона Рауля.

Формула закона Рауля для изменения температуры замерзания раствора:

ΔT = Kf * m * i

где ΔT - изменение температуры замерзания, Kf - криоскопическая постоянная растворителя, m - мольная концентрация растворенного вещества, i - фактор диссоциации.

Для воды в качестве растворителя значение Кf составляет 1.86 °C * kg/mol.

Из условия задачи, изменение температуры замерзания составляет -0.74 °C.

Подставим все известные данные в формулу:

-0.74 °C = (1.86 °C * kg/mol) * (0.0995 моль/ (500 г / 1 г/мл)) * i

Для упрощения вычислений, переведем граммы в килограммы:

-0.74 °C = (1.86 °C * kg/mol) * (0.0995 моль/ (0.5 кг)) * i

Решив данное уравнение относительно i, найдем значение фактора диссоциации (α).

Теперь можно приступать к вычислениям!