вопрос: Что будет осмотическое давление, температура кипения и замерзания раствора хлорида кальция в 11,1% уксусной

Чтобы решить эту задачу, нам нужно знать формулу для расчета осмотического давления раствора, а также формулы для расчета температуры кипения и замерзания раствора. Давайте начнем с расчета осмотического давления.

Осмотическое давление раствора можно рассчитать с использованием формулы:

\[ \Pi = i \cdot m \cdot R \cdot T \]

где \(\Pi\) - осмотическое давление, \(i\) - фактор ионизации раствора, \(m\) - молярность раствора, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура в Кельвинах.

В данной задаче у нас есть конкретные значения температур и соответствующие им константы \(k\) и \(e\), поэтому давайте рассчитаем осмотическое давление.

Так как раствор содержит хлорид кальция, то фактор ионизации для него равен 2 (распадается на два иона: Ca2+ и 2Cl-). Молярность раствора можно вычислить, используя процентную концентрацию и молярную массу:

\[ m = \frac{{\text{{% концентрация}} \times \text{{молярная масса раствора}}}}{{100}} \]

Зная эти значения, мы можем приступить к расчету.

1. Рассчитаем молярность раствора:
\[ m = \frac{{11.1 \times 74.55}}{{100}} = 8.24 \, \text{{моль/л}} \]

2. Переведем температуры в Кельвины:
\[ T_з = 16.6 + 273.15 = 289.75 \, \text{{К}} \]
\[ T_к = 118.5 + 273.15 = 391.65 \, \text{{К}} \]

3. Рассчитаем осмотическое давление:
\[ \Pi = i \cdot m \cdot R \cdot T \]
\[ \Pi = 2 \cdot 8.24 \cdot (3.9 \times 10^3) \cdot 289.75 = 1.87 \times 10^6 \, \text{{Па}} \]

Теперь перейдем к расчету температуры кипения и замерзания раствора.

Для расчета температуры кипения мы будем использовать уравнение Клаузиуса-Клапейрона:

\[ \Delta T_к = \frac{{M \cdot R \cdot (T_к)^2 \cdot b}}{{\Delta H}} \]

где \(\Delta T_к\) - изменение температуры кипения, \(M\) - молярная масса раствора, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T_к\) - температура кипения в Кельвинах, \(b\) - мольная доля растворителя, \(\Delta H\) - молярная теплота парообразования растворителя.

1. Рассчитаем изменение температуры кипения:
\[ \Delta T_к = \frac{{74.55 \cdot (3.9 \times 10^3) \cdot (391.65)^2}}{{100 \cdot 40 \times 1000}} = 17.06 \, \text{{К}} \]

Теперь рассчитаем температуру кипения раствора:

\[ T_{к_р} = T_к + \Delta T_к \]

\[ T_{к_р} = 391.65 + 17.06 = 408.71 \, \text{{К}} \]

Для расчета температуры замерзания мы будем использовать уравнение Рауля:

\[ \Delta T_з = -\frac{{M \cdot R \cdot (T_з)^2 \cdot a}}{{\Delta H}} \]

где \(\Delta T_з\) - изменение температуры замерзания, \(M\) - молярная масса раствора, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T_з\) - температура замерзания в Кельвинах, \(a\) - мольная доля растворимого вещества, \(\Delta H\) - молярная теплота плавления растворимого вещества.

2. Рассчитаем изменение температуры замерзания:
\[ \Delta T_з = -\frac{{74.55 \cdot (3.1 \times 10^3) \cdot (289.75)^2}}{{100 \cdot 5 \times 1000}} = -11.07 \, \text{{К}} \]

Теперь рассчитаем температуру замерзания раствора:

\[ T_{з_р} = T_з + \Delta T_з \]

\[ T_{з_р} = 289.75 - 11.07 = 278.68 \, \text{{К}} \]

Итак, в данной задаче:

Осмотическое давление раствора хлорида кальция в 11,1% уксусной кислоте равно \(1.87 \times 10^6 \, \text{{Па}}\).

Температура кипения раствора составляет \(408.71 \, \text{{К}}\).

Температура замерзания раствора составляет \(278.68 \, \text{{К}}\).