Для расчета температуры замерзания раствора, мы можем использовать понятие мольных долей и мольных масс.
Шаг 1: Найдем количество вещества метанола и воды в растворе.
Для этого нам необходимо преобразовать массу метанола и воды в количество вещества, используя молярную массу веществ.
Молярная масса метанола (CH3OH) равна 32 г/моль, а молярная масса воды (H2O) равна 18 г/моль.
Масса метанола = 32 г
Молярная масса метанола = 32 г/моль
Количество вещества метанола = Масса метанола / Молярная масса метанола
Количество вещества метанола = 32 г / 32 г/моль
Количество вещества метанола = 1 моль
Масса воды = 100 г
Молярная масса воды = 18 г/моль
Количество вещества воды = Масса воды / Молярная масса воды
Количество вещества воды = 100 г / 18 г/моль
Количество вещества воды = 5.56 моль
Шаг 2: Рассчитаем мольную долю метанола и воды в растворе.
Мольная доля метанола = Количество вещества метанола / Общее количество вещества
Мольная доля метанола = 1 моль / (1 моль + 5.56 моль)
Мольная доля метанола = 0.153
Мольная доля воды = Количество вещества воды / Общее количество вещества
Мольная доля воды = 5.56 моль / (1 моль + 5.56 моль)
Мольная доля воды = 0.847
Шаг 3: Рассчитаем температуру замерзания раствора, используя зависимость между мольными долями и температурой замерзания.
Температура замерзания раствора = ΔT * Kf
где ΔT - изменение температуры замерзания (для воды равно 0°C), а Kf - постоянная замерзания для водного раствора.
Для расчета Kf нам понадобится мольная масса раствора, которую мы можем найти, сложив массы метанола и воды.
Молярная масса раствора = (Масса метанола + Масса воды) / (Количество вещества метанола + Количество вещества воды)
Молярная масса раствора = (32 г + 100 г) / (1 моль + 5.56 моль)
Молярная масса раствора = 132 г / 6.56 моль
Молярная масса раствора = 20.12 г/моль
Kf составляет 1.86 °C·кг/моль для водного раствора.
Теперь мы можем рассчитать ΔT.
ΔT = Kf * (Мольная доля метанола * Молярная масса раствора)
ΔT = 1.86 °C·кг/моль * (0.153 * 20.12 г/моль)
ΔT = 5.79 °C
Температура замерзания раствора = ΔT
Температура замерзания раствора = 5.79 °C
Шаг 1: Найдем количество вещества метанола и воды в растворе.
Для этого нам необходимо преобразовать массу метанола и воды в количество вещества, используя молярную массу веществ.
Молярная масса метанола (CH3OH) равна 32 г/моль, а молярная масса воды (H2O) равна 18 г/моль.
Масса метанола = 32 г
Молярная масса метанола = 32 г/моль
Количество вещества метанола = Масса метанола / Молярная масса метанола
Количество вещества метанола = 32 г / 32 г/моль
Количество вещества метанола = 1 моль
Масса воды = 100 г
Молярная масса воды = 18 г/моль
Количество вещества воды = Масса воды / Молярная масса воды
Количество вещества воды = 100 г / 18 г/моль
Количество вещества воды = 5.56 моль
Шаг 2: Рассчитаем мольную долю метанола и воды в растворе.
Мольная доля метанола = Количество вещества метанола / Общее количество вещества
Мольная доля метанола = 1 моль / (1 моль + 5.56 моль)
Мольная доля метанола = 0.153
Мольная доля воды = Количество вещества воды / Общее количество вещества
Мольная доля воды = 5.56 моль / (1 моль + 5.56 моль)
Мольная доля воды = 0.847
Шаг 3: Рассчитаем температуру замерзания раствора, используя зависимость между мольными долями и температурой замерзания.
Температура замерзания раствора = ΔT * Kf
где ΔT - изменение температуры замерзания (для воды равно 0°C), а Kf - постоянная замерзания для водного раствора.
Для расчета Kf нам понадобится мольная масса раствора, которую мы можем найти, сложив массы метанола и воды.
Молярная масса раствора = (Масса метанола + Масса воды) / (Количество вещества метанола + Количество вещества воды)
Молярная масса раствора = (32 г + 100 г) / (1 моль + 5.56 моль)
Молярная масса раствора = 132 г / 6.56 моль
Молярная масса раствора = 20.12 г/моль
Kf составляет 1.86 °C·кг/моль для водного раствора.
Теперь мы можем рассчитать ΔT.
ΔT = Kf * (Мольная доля метанола * Молярная масса раствора)
ΔT = 1.86 °C·кг/моль * (0.153 * 20.12 г/моль)
ΔT = 5.79 °C
Температура замерзания раствора = ΔT
Температура замерзания раствора = 5.79 °C