Question

Сколько граммов глюкозы С6Н12О6 должно быть в 0,5 литра раствора, чтобы его осмотическое давление (при той же температуре) такое же, как у раствора, 1 литр который содержит 9,2 г глицерина С3Н5 (ОН) 3?

Answer 1

Для решения этой задачи, нам необходимо использовать основное понятие коллигативных свойств растворов - осмотическое давление. Осмотическое давление зависит от степени ионизации раствора и количества растворенных веществ в растворе.

Для начала, мы должны использовать формулу Кулонта-Ланжевена для расчета количества растворенных веществ:

m = M * V,

где m - масса растворенных веществ,
M - молярная масса растворенных веществ,
V - объем раствора.

В данном случае, у нас есть информация о растворе глицерина. Поэтому, мы можем расчитать молярную массу глицерина и количество глицерина в 1 литре раствора.

1. Расчет молярной массы глицерина:
M(C3H5(OH)3) = (3 * 12.01 g/mol) + (5 * 1.01 g/mol) + (3 * 16.00 g/mol)
M(C3H5(OH)3) = 92.09 g/mol

2. Расчет количества глицерина в 1 литре раствора:
m = M * V,
m = 9.2 g * (1 mol / 92.09 g) * 1 L * 1000 mL / 1 L,
m = 100.05 mmol

Таким образом, мы получаем, что в 1 литре раствора содержится 100.05 миллимоля глицерина.

Теперь, нам нужно найти количество глюкозы, которое должно быть в 0.5 литрах раствора, чтобы его осмотическое давление было таким же, как у раствора с глицерином.

3. Расчет количества глюкозы в 0.5 литрах раствора:
m = M * V,
m = ? * 0.5 L * 1000 mL / 1 L * (1 mol / 180.16 g),
m = ? * 2777.4 mmol,

где M(C6H12O6) = 180.16 g/mol - молярная масса глюкозы.

Так как растворы имеют одинаковое осмотическое давление при той же температуре, то:

m(glyc) / V(glyc) = m(glycerin) / V(glycerin),
? * 2777.4 mmol / 0.5 L = 100.05 mmol / 1 L,

4. Расчитаем неизвестную величину ?:
? = (100.05 mmol / 1 L) * (0.5 L / 2777.4 mmol),
? ≈ 0.009 г.

Таким образом, чтобы раствор глюкозы имел такое же осмотическое давление, как у раствора глицерина, нужно добавить около 0.009 г глюкозы С6Н12О6 в 0.5 литра раствора.