При 30oC давление пара водного раствора сахарозы равно 31,207 мм рт. ст. Давление пара чистой воды при 30oC равно 31,824 мм рт. ст. Плотность раствора равна 0,99564 г/см3. Чему равно осмотическое давление этого раствора?
Осмотическое давление раствора можно рассчитать по формуле:
π = i * M * R * T
где
π - осмотическое давление,
i - количественный показатель (молярность) раствора,
M - молярная масса растворенного вещества,
R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л * атм / (моль * К)),
T - абсолютная температура в Кельвинах.
Теперь применяем данную формулу к нашему примеру.
У нас дано давление пара водного раствора сахарозы (31,207 мм рт. ст) и давление пара чистой воды (31,824 мм рт. ст). Разность этих двух давлений показывает давление, создаваемое сахарозой в растворе. Разность будет равна:
ΔP = 31,824 - 31,207 = 0,617 мм рт. ст.
Теперь нам нужно перевести давление в атмосферы для удобства расчетов:
ΔP = 0,617 мм рт. ст * (1 атм / 760 мм рт. ст) ≈ 0,0008118 атм
Также нам дана плотность раствора (0,99564 г/см3). Чтобы найти количественный показатель раствора (i), сначала нужно вычислить молярность раствора:
Molarity (молярность) = масса / молярная масса / объем
Объем раствора можно найти из плотности и массы раствора:
объем = масса / плотность
Мы не знаем массу раствора, но можем найти ее, зная концентрацию сахарозы в растворе (количество сахарозы на 1 литр раствора). Назовем ее С, ее значение нам не дано. Масу раствора можно найти по формуле:
масса раствора = объем * плотность
Объединяя все формулы, получаем:
масса раствора = плотность * объем = плотность * (масса / плотность) = масса
Теперь можем записать полную формулу для молярности:
молярность = масса / молярная масса / объем = масса / молярная масса / (плотность * (масса / плотность)) = 1 / молярная масса / плотность
Сокращаем плотность:
молярность = 1 / молярная масса
Таким образом, количественный показатель раствора (i) равен обратному от молярной массы (M):
i = 1 / M
Теперь можем записать окончательную формулу для расчета осмотического давления:
π = i * ΔP * R * T
Подставляем числовые значения и решаем:
π = (1 / M) * 0,0008118 атм * 0,0821 л*атм / (моль*К) * 303 К
Далее мы можем выразить M из данной формулы и найти осмотическое давление раствора. Так как M является молярной массой сахарозы, то мы можем найти ее значением в таблице химических элементов и соединений. Подставляя числовое значение M, получаем ответ.
Надеюсь, эта информация была полезной и понятной. Если у тебя есть дополнительные вопросы, не стесняйся задавать их!
π = i * M * R * T
где
π - осмотическое давление,
i - количественный показатель (молярность) раствора,
M - молярная масса растворенного вещества,
R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л * атм / (моль * К)),
T - абсолютная температура в Кельвинах.
Теперь применяем данную формулу к нашему примеру.
У нас дано давление пара водного раствора сахарозы (31,207 мм рт. ст) и давление пара чистой воды (31,824 мм рт. ст). Разность этих двух давлений показывает давление, создаваемое сахарозой в растворе. Разность будет равна:
ΔP = 31,824 - 31,207 = 0,617 мм рт. ст.
Теперь нам нужно перевести давление в атмосферы для удобства расчетов:
ΔP = 0,617 мм рт. ст * (1 атм / 760 мм рт. ст) ≈ 0,0008118 атм
Также нам дана плотность раствора (0,99564 г/см3). Чтобы найти количественный показатель раствора (i), сначала нужно вычислить молярность раствора:
Molarity (молярность) = масса / молярная масса / объем
Объем раствора можно найти из плотности и массы раствора:
объем = масса / плотность
Мы не знаем массу раствора, но можем найти ее, зная концентрацию сахарозы в растворе (количество сахарозы на 1 литр раствора). Назовем ее С, ее значение нам не дано. Масу раствора можно найти по формуле:
масса раствора = объем * плотность
Объединяя все формулы, получаем:
масса раствора = плотность * объем = плотность * (масса / плотность) = масса
Теперь можем записать полную формулу для молярности:
молярность = масса / молярная масса / объем = масса / молярная масса / (плотность * (масса / плотность)) = 1 / молярная масса / плотность
Сокращаем плотность:
молярность = 1 / молярная масса
Таким образом, количественный показатель раствора (i) равен обратному от молярной массы (M):
i = 1 / M
Теперь можем записать окончательную формулу для расчета осмотического давления:
π = i * ΔP * R * T
Подставляем числовые значения и решаем:
π = (1 / M) * 0,0008118 атм * 0,0821 л*атм / (моль*К) * 303 К
Далее мы можем выразить M из данной формулы и найти осмотическое давление раствора. Так как M является молярной массой сахарозы, то мы можем найти ее значением в таблице химических элементов и соединений. Подставляя числовое значение M, получаем ответ.
Надеюсь, эта информация была полезной и понятной. Если у тебя есть дополнительные вопросы, не стесняйся задавать их!