Для решения данной задачи, нам необходимо учесть следующие факты:
1. Диссоциация - процесс, при котором ионные соединения или электролиты распадаются на ионы в растворе.
2. Полная диссоциация - это процесс, при котором все частицы ионного соединения распадаются на ионы в растворе.
3. Температура кипения - это температура, при которой давление насыщенного пара равно атмосферному давлению.
Для начала, определим молярную массу BaCl2. Ba (барий) имеет атомная масса 137,33 г/моль, а Cl (хлор) - 35,45 г/моль. Таким образом, молярная масса BaCl2 будет равна:
M(BaCl2) = (1*137,33) + (2*35,45) = 208,13 г/моль.
Затем, определим количество молей BaCl2 в данном растворе. Для этого воспользуемся формулой:
n = m/M,
где n - количество молей, m - масса растворенного вещества, M - молярная масса вещества.
Для нашего случая:
n = 10 г / 208,13 г/моль = 0,048 моль.
Далее, для решения задачи нам необходимо знать коэффициент диссоциации BaCl2. Обозначим его как α.
Так как в условии сказано, что полная диссоциация происходит, то α = 1.
Теперь мы можем определить мольную концентрацию ионов Ba2+ в растворе, используя формулу:
c = n / V,
где c - молярная концентрация, n - количество молей растворенных частиц,
V - общий объем раствора.
В нашем случае, n = 0,048 моль, V = 500 мл = 0,5 л, поэтому:
c = 0,048 моль / 0,5 л = 0,096 М.
Теперь, зная молярную концентрацию (c) и коэффициент диссоциации (α) BaCl2, мы можем определить концентрацию ионов Ba2+ в растворе после диссоциации, умножив молярную концентрацию на коэффициент диссоциации:
c(Ba2+) = c * α = 0,096 М * 1 = 0,096 М.
Поскольку BaCl2 диссоциирует полностью, концентрация ионов Ba2+ в растворе будет такой же, как и концентрация BaCl2.
Теперь, чтобы определить температуру кипения раствора BaCl2, можем использовать закон Рауля:
ΔT = k * m * i,
где ΔT - изменение температуры кипения, k - постоянная криоскопической постоянной (значение известно и равно 0,52 г/моль*кг для воды),
m - мольная концентрация частиц, i - коэффициент разбавления (равен количеству ионов, на которое диссоциирует частица).
Для BaCl2:
m = 0,096 М,
i = 3 (так как каждый ион Ba2+ сопровождается двумя ионами Cl-)
Подставим эти значения в формулу:
ΔT = 0,52 г/моль*кг * 0,096 М * 3 = 0,14976 г/кг.
Теперь, для определения температуры кипения раствора, мы можем использовать следующую формулу:
Tкип = ΔT / 0,052 г/моль*кг.
Подставим значения и решим уравнение:
Tкип = 0,14976 г/кг / 0,052 г/моль*кг = 2,88 моль/л.
Таким образом, раствор BaCl2 будет кипеть при температуре 2,88 °С.
1. Диссоциация - процесс, при котором ионные соединения или электролиты распадаются на ионы в растворе.
2. Полная диссоциация - это процесс, при котором все частицы ионного соединения распадаются на ионы в растворе.
3. Температура кипения - это температура, при которой давление насыщенного пара равно атмосферному давлению.
Для начала, определим молярную массу BaCl2. Ba (барий) имеет атомная масса 137,33 г/моль, а Cl (хлор) - 35,45 г/моль. Таким образом, молярная масса BaCl2 будет равна:
M(BaCl2) = (1*137,33) + (2*35,45) = 208,13 г/моль.
Затем, определим количество молей BaCl2 в данном растворе. Для этого воспользуемся формулой:
n = m/M,
где n - количество молей, m - масса растворенного вещества, M - молярная масса вещества.
Для нашего случая:
n = 10 г / 208,13 г/моль = 0,048 моль.
Далее, для решения задачи нам необходимо знать коэффициент диссоциации BaCl2. Обозначим его как α.
Так как в условии сказано, что полная диссоциация происходит, то α = 1.
Теперь мы можем определить мольную концентрацию ионов Ba2+ в растворе, используя формулу:
c = n / V,
где c - молярная концентрация, n - количество молей растворенных частиц,
V - общий объем раствора.
В нашем случае, n = 0,048 моль, V = 500 мл = 0,5 л, поэтому:
c = 0,048 моль / 0,5 л = 0,096 М.
Теперь, зная молярную концентрацию (c) и коэффициент диссоциации (α) BaCl2, мы можем определить концентрацию ионов Ba2+ в растворе после диссоциации, умножив молярную концентрацию на коэффициент диссоциации:
c(Ba2+) = c * α = 0,096 М * 1 = 0,096 М.
Поскольку BaCl2 диссоциирует полностью, концентрация ионов Ba2+ в растворе будет такой же, как и концентрация BaCl2.
Теперь, чтобы определить температуру кипения раствора BaCl2, можем использовать закон Рауля:
ΔT = k * m * i,
где ΔT - изменение температуры кипения, k - постоянная криоскопической постоянной (значение известно и равно 0,52 г/моль*кг для воды),
m - мольная концентрация частиц, i - коэффициент разбавления (равен количеству ионов, на которое диссоциирует частица).
Для BaCl2:
m = 0,096 М,
i = 3 (так как каждый ион Ba2+ сопровождается двумя ионами Cl-)
Подставим эти значения в формулу:
ΔT = 0,52 г/моль*кг * 0,096 М * 3 = 0,14976 г/кг.
Теперь, для определения температуры кипения раствора, мы можем использовать следующую формулу:
Tкип = ΔT / 0,052 г/моль*кг.
Подставим значения и решим уравнение:
Tкип = 0,14976 г/кг / 0,052 г/моль*кг = 2,88 моль/л.
Таким образом, раствор BaCl2 будет кипеть при температуре 2,88 °С.