Каково осматическое давление, температура кипения и замерзания 4% раствора NaOH в феноле, если криоскопическая

Для решения этой задачи, нам понадобится знание молекулярных масс, криоскопической константы и эмбулиоскопической константы фенола.

Формула, которую мы будем использовать для решения задачи, это формула Рауля:

\[\Delta T = K_m \cdot m \cdot i\]

где:
\(\Delta T\) - изменение температуры (в градусах Цельсия),
\(K_m\) - криоскопическая или эмбулиоскопическая постоянная растворителя,
\(m\) - моляльность раствора,
\(i\) - вантовый коэффициент (количество ионов, находящихся в растворе).

Для нашего случая, у нас есть 4% раствор NaOH в феноле. Обратите внимание, что раствор NaOH ионизируется на два иона: Na+ и OH-. Таким образом, \(i\) будет равно 2.

Теперь, давайте рассчитаем температуру замерзания раствора. У нас есть криоскопическая постоянная фенола \(kc6h5oh\) равная 7,27 \(к \cdot кг/моль\). Моляльность раствора составляет 4%, или 0,04 моль/кг (поскольку 4% означает 4 грамма в 100 граммах раствора).

\(\Delta T = K_m \cdot m \cdot i\)
\(\Delta T = 7,27 \, \frac{к \cdot кг}{моль} \cdot 0,04 \, \frac{моль}{кг} \cdot 2\)
\(\Delta T = 0,58 \, градуса \, Цельсия\)

Температура замерзания фенола составляет -6,1 °C. Таким образом, финальная температура замерзания раствора будет:

Температура замерзания раствора = Температура замерзания фенола - Изменение температуры
Температура замерзания раствора = -6,1 °C - 0,58 °C
Температура замерзания раствора = -6,68 °C

Теперь, давайте рассчитаем температуру кипения раствора. У нас есть эмбулиоскопическая постоянная фенола \(ec6h2oh\) равная 3,1 \(к \cdot кг/моль\). Моляльность раствора остается такой же, 0,04 моль/кг.

\(\Delta T = K_m \cdot m \cdot i\)
\(\Delta T = 3,1 \, \frac{к \cdot кг}{моль} \cdot 0,04 \, \frac{моль}{кг} \cdot 2\)
\(\Delta T = 0,248 \, градуса \, Цельсия\)

Температура кипения фенола составляет 182,1 °C. Таким образом, финальная температура кипения раствора будет:

Температура кипения раствора = Температура кипения фенола + Изменение температуры
Температура кипения раствора = 182,1 °C + 0,248 °C
Температура кипения раствора = 182,348 °C

Кроме того, осмотическое давление может быть рассчитано с использованием формулы Вант-Гоффа:

\(\pi = c \cdot R \cdot T\)

где:
\(\pi\) - осмотическое давление,
\(c\) - молярность раствора,
\(R\) - универсальная газовая постоянная (\(8,314 \, Дж/(моль \cdot К)\)),
\(T\) - абсолютная температура.

Давайте рассчитаем осмотическое давление 4% раствора NaOH в феноле при 182,1 °C (в Кельвинах):

\(\pi = c \cdot R \cdot T\)
\(\pi = 0,04 \, \frac{моль}{кг} \cdot 8,314 \, \frac{Дж}{моль \cdot К} \cdot (182,1 + 273,15) \, К\)
\(\pi = 293,228 \, Дж/м^3\)

Это максимально детализированный ответ на задачу. Для расчетов использовались соответствующие формулы и дались объяснения каждого шага.