2. Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения

7. В водном растворе этилового спирта мольная доля спирта 0,042. Определите температуру замерзания этого раствора при Р = 1 атм.

Ответ: t_з = -4,54 С.

8. 55,16 г сахарозы растворено в 316,3 г воды. Рассчитайте точку кипения и точку замерзания этого раствора.

Ответ: Т_к = 373,41 К; Т_з = 272,2 К.

9. Широко применяемый антифриз для радиаторов автомобилей содержит этиленгликоль (СН₂ОН – СН₂ОН). Сколько этого вещества следует добавить в воду радиатора общим объёмом 7,5 л, если принять за самую низкую температуру эксплуатации –20 С. Плотность этиленгликоля 1110 .

Ответ: m (СН₂ОН – СН₂ОН) = 3125 г.

10. К очень слабым водным растворам для предотвращения замерзания в зимнее время обычно прибавляют глицерин СН₂ОН-СНОН-СН₂ОН. Допустив, что закон Рауля применим для растворов такой концентрации, вычислите сколько глицерина нужно прибавить, чтобы раствор, содержащий 0,1 кг воды, не замерзал до 268,16 К.

Ответ: m (СН₂ОН-СНОН-СН₂ОН) = 24,75 г.

11. 10 мг органического вещества растворено в 1 г камфоры. Понижение температуры замерзания камфоры составило 1,33 К; криоскопическая постоянная камфоры 40. Рассчитайте молярную массу растворённого вещества.

Ответ: М = 301 .

12. В 0,0106 кг раствора содержится 0,410^-3 кг салициловой кислоты, растворённой в этиловом спирте. Этот раствор кипит при температуре на 0,337 К выше температуры кипения чистого спирта. Определите молярную массу салициловой кислоты, учитывая, что эбулиоскопическая постоянная этилового спирта 1,19.

Ответ: М = 138,6 .

13. Вычислите температуру замерзания водного раствора мочевины, если её мольная доля в растворе 0,0032, а теплота плавления льда _mН = 6010 . Считайте раствор предельно разбавленным.

Ответ: Т_з = 272,82 К.

14. Рассчитайте точку замерзания раствора, содержащего 5 г никотина С₁₀Н₁₄N₂ в 250 г этанола. Температура замерзания чистого этанола 156 К, а теплота плавления этанола _mН=5,0210³ .

Ответ: Т_з = 155,77 К.

15. Температура кипения бензола равна 353,36 К, а теплота кипения 30795 . Рассчитайте эбулиоскопическую постоянную бензола.

Ответ: Э = 2,629.

3. Осмотическое давление

16. Вычислите осмотическое давление водного раствора сахарозы (С₁₂Н₂₂О₁₁) и давление насыщенного пара над раствором по следующим данным. Температура раствора 293 К; на 100г раствора приходится 6,84 г сахарозы; давление насыщенного пара чистой воды при 293 К Р= 23,38 гПа.

Ответ:  = 487 кПа; Р = 23,3 гПа.

17. Калифорнийская секвойя – самое высокое дерево в мире. Считая, что её высота 105,4 м, оцените осмотическое давление, необходимое для подъёма воды от корней до вершины.

Ответ:  = 10,2 атм.

18. Если трубу с полупроницаемой мембраной на одном конце поместить в морскую воду на достаточную глубину, гидростатическое давление воды должно привести к обратному осмосу – пресная вода потечёт в трубу. Морская вода имеет осмотическое давление 23 атмосферы и плотность 1,03 . На какую глубину необходимо опустить трубу для обратного осмоса?

Ответ: h = 235 м.

19. 20 мг белка растворено в 10 г воды. При температуре 25 С осмотическое давление раствора составляет 0,3 Торр. Определите молярную массу белка, считая раствор идеальным.

Ответ: М = 1,2410⁵ .

20. Раствор, содержащий 20 г гемоглобина в 1 л, помещён в правый сосуд, а чистая вода – в левый, отделённый от правого полупроницаемой мембраной (см. рисунок). В состоянии равновесия высота столба воды в правом сосуде на 77,8 мм превышает высоту в левом сосуде. Температура системы поддерживается постоянной, равной 298 К. Какова молярная масса гемоглобина? Ответ: М = 6,5104 .