Каковы значения изотонического коэффициента I и степени диссоциации хлорида калия в 200мл водного раствора

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся некоторые физико-химические понятия и формулы.

Изотонический коэффициент I связан с осмотическим давлением (π) через следующую формулу:

\(\pi = I \cdot n \cdot R \cdot T\),

где
\(\pi\) - осмотическое давление,
I - изотонический коэффициент,
n - молярность разбавленного раствора (в моль/л),
R - универсальная газовая постоянная (\(8,3145 \ моль/К \cdot м^{2}/с^{2}\)),
T - абсолютная температура (в Кельвинах).

Молярность (n) определяется как количество вещества растворенного вещества (в моль), деленное на объем раствора (в литрах):

\(n = \frac{m}{M \cdot V}\),

где
m - масса растворенного вещества (в граммах),
M - молярная масса растворенного вещества (в г/моль),
V - объем раствора (в литрах).

Диссоциация (α) хлорида калия описывается уравнением:

\(\alpha = \frac{I_{2}}{n}\),

где
α - степень диссоциации,
I2 - изотонический коэффициент для полностью диссоциированного раствора (в пределах точности расчета изотонического коэффициента).

Теперь, чтобы решить задачу:

1. Найдем молярность разбавленного раствора KCl:

\(n = \frac{m}{M \cdot V} = \frac{3г}{74,55 \frac{г}{моль} \cdot 0,2л} \approx 0,20 \frac{моль}{л}\).

2. Переведем температуру в Кельвины:

Температура в Кельвинах = \(0 + 273,15 = 273,15 K\).

3. Теперь мы можем использовать формулу для осмотического давления, чтобы найти изотонический коэффициент (I):

\(\pi = I \cdot n \cdot R \cdot T\),

\(I = \frac{\pi}{n \cdot R \cdot T} = \frac{8,18 \cdot 10^{5} Па}{0,20 \frac{моль}{л} \cdot 8,3145 \frac{моль}{К \cdot м^{2}/с^{2}} \cdot 273,15 K}\).

Вычислив это значение, получим:

\(I \approx 1,48\).

4. Найдем степень диссоциации (α) хлорида калия:

\(\alpha = \frac{I_{2}}{n} = \frac{1,48}{0,20 \frac{моль}{л}}\).

Проведя вычисления, получим:

\(\alpha \approx 7,4\).

Таким образом, значение изотонического коэффициента (I) составляет примерно 1,48, а степень диссоциации (α) хлорида калия около 7,4, для раствора KCl, приготовленного из 3 г KCl в 200 мл воды при осмотическом давлении 8,18 \cdot 10^{5} Па и температуре 0°C.