При растворении в растворителе нелетучего вещества давление пара растворителя над раствором уменьшается, что вызывает повышение температуры кипения раствора и понижение температуры его замерзания по сравнению с чистым растворителем. При этом, согласно закону Рауля, повышение температуры кипения (Dtкип.) и понижение температуры замерзания (Dtзам.) раствора пропорционально молярной концентрации раствора:
Dtкип = E ´ Cm, (1)
Dtзам = К ´ Сm. (2)
Здесь Cm - молярная концентрация раствора (число молей растворенного вещества в 1000 г растворителя); E - эбуллиоскопическая константа растворителя, град; К - криоскопическая константа растворителя, град. Так как молярная концентрация Cm = m ´ 1000 / M ´ m1,
где m - масса растворенного вещества, г; M - молекулярная масса растворенного вещества, г; m1 - масса растворителя, г, то формулы (1) и (2) можно записать следующим образом:
Dtкип = E ´ (m ´ 1000/M ´ m1), (3)
Dtзам = К ´ (m ´ 1000/M ´ m1). (4)
Эти формулы позволяют определить температуры замерзания и кипения растворов по их концентрации, а также находить молекулярную массу растворенного вещества по понижению температуры замерзания и повышению температуры кипения раствора. Для воды криоскопическая константа (К) и эбуллиоскопическая константа (Е) соответственно равны 1,86 и 0,52 град. Молекулярная масса сахара 342 г. Рассчитаем понижение температуры кристаллизации 5 %-ного раствора сахара:
Dtзам = 1,86 ´ 5 ´ 1000 / 342 ´ 95 = 0,29 °С.
Вода кристаллизуется при 0 °С, следовательно, температура кристал-лизации раствора будет 0 - 0,29 = - 0,29 °С.
Из формулы (3) рассчитываем повышение температуры кипения этого раствора:
Dtкип = 0,52 ´ 5 ´ 1000 / 342 ´ 95 = 0,06 °С.
Вода кипит при 100 °С. Следовательно, температура кипения этого раствора будет 100 + 0,06 = 100,06 °С.
В H2SO4 орбитали атома серы sp3-гибридные и их 4, и еще 2атома кислорода по 4 sp3-гибридные орбитали у каждого, итого 12. а в SO3 - sp2- гибридные орбитали атома серы, их 3 . после добавления воды орбиталей стало поровну. если в конечном олеуме х моль кислоты и у моль оксида, то составляем систему уравнений 12х = 3у 98х + 80 у = 331,2 эта система с точки зрения математики имеет решение. х = 0,8 моль. но эти 0,8 моль образовались тогда, когда к исходному количеству серной кислоты прибавилось еще 1,8 моль по реакции H2O +SO3 = H2SO4 исходное количество кислоты получается отрицательным если предположить, что учитываются только орбитали атома серы, то первое уравнение 4х=3у, но при этом мы тоже получаем отрицательные значения. следовательно, условие задачи записано неверно. Попробуем записать задачу иначе: добавили до уравнивания числа АТОМОВ, имеющих sp3- и sp2- орбитали в этом случае первое уравнение имеет вид 3х = у но и здесь мы получаем отрицательные значения.
Теперь запишем задачу в том виде, в котором она решается:
добавили до уравнивания числа АТОМОВ СЕРЫ, имеющих sp3- и sp2-гибридные орбитали в этом случае первое уравнение х = у 98х+ 80у = 331,2 х = 1,86 значит, было 0,06 моль серной кислоты и 3,66 моль оксида ответ: H2SO4 * 61 SO3
Dtкип = E ´ Cm, (1)
Dtзам = К ´ Сm. (2)
Здесь Cm - молярная концентрация раствора (число молей растворенного вещества в 1000 г растворителя); E - эбуллиоскопическая константа растворителя, град; К - криоскопическая константа растворителя, град.
Так как молярная концентрация Cm = m ´ 1000 / M ´ m1,
где m - масса растворенного вещества, г; M - молекулярная масса растворенного вещества, г; m1 - масса растворителя, г, то формулы (1) и (2) можно записать следующим образом:
Dtкип = E ´ (m ´ 1000/M ´ m1), (3)
Dtзам = К ´ (m ´ 1000/M ´ m1). (4)
Эти формулы позволяют определить температуры замерзания и кипения растворов по их концентрации, а также находить молекулярную массу растворенного вещества по понижению температуры замерзания и повышению температуры кипения раствора.
Для воды криоскопическая константа (К) и эбуллиоскопическая константа (Е) соответственно равны 1,86 и 0,52 град. Молекулярная масса сахара 342 г. Рассчитаем понижение температуры кристаллизации 5 %-ного раствора сахара:
Dtзам = 1,86 ´ 5 ´ 1000 / 342 ´ 95 = 0,29 °С.
Вода кристаллизуется при 0 °С, следовательно, температура кристал-лизации раствора будет 0 - 0,29 = - 0,29 °С.
Из формулы (3) рассчитываем повышение температуры кипения этого раствора:
Dtкип = 0,52 ´ 5 ´ 1000 / 342 ´ 95 = 0,06 °С.
Вода кипит при 100 °С. Следовательно, температура кипения этого раствора будет 100 + 0,06 = 100,06 °С.