Для расчета осмотического давления раствора нам необходимо использовать формулу Вант-Гоффа:
π = i * c * R * T
где:
π - осмотическое давление (в Па или Н/м²)
i - ионный коэффициент раствора
c - концентрация раствора (в молях на литр)
R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль * К))
T - температура (в К)
В данном вопросе известны следующие данные:
Ионный коэффициент (i) = 1,8
Концентрация раствора (c) = 0,2 М (это означает 0,2 моля хлорида калия на 1 литр раствора)
Температура (T) = +7 °C = 7 + 273 = 280 К (так как формула требует температуру в Кельвинах)
Подставим эти значения в формулу и рассчитаем осмотическое давление:
π = 1,8 * 0,2 * 8,314 * 280
Перемножим значения:
π = 99,091 Па
Таким образом, осмотическое давление 0,2 М раствора хлорида калия при температуре +7 °С составляет примерно 99,091 Па.
Обоснование:
Осмотическое давление возникает при разделении двух растворов разной концентрации мембраной, которая позволяет проходить только растворителю (в данном случае воде). В данном вопросе, раствор хлорида калия имеет концентрацию 0,2 М, что означает, что на каждый литр раствора приходится 0,2 моль хлорида калия. Используя изотонический коэффициент (i) в формуле Вант-Гоффа, умножаем концентрацию на i, чтобы получить "эквивалентную" концентрацию осыпающих растворителей - в нашем случае только воды. Объем этого равенства - молярная концентрация r k k hlor дается в М (молях на литр).
Ионный коэффициент (i) - это параметр, который указывает, сколько частиц образуется в растворе при их диссоциации. В данном случае у нас хлорид калия, который полностью диссоциирует на два иона - K+ и Cl-. Таким образом, i = 1,8, что означает, что на одну молекулу KCl приходится 1,8 молекул K+ и 1,8 молекул Cl-. Этот коэффициент учитывает ионизацию или диссоциацию раствора.
Результат осмотического давления выражен в паскалях (Па), что является стандартной единицей давления в международной системе единиц (СИ). Это означает, что на каждый квадратный метр мембраны будет действовать сила величиной в 99,091 Ньютона (Н), что является средним давлением на мембрану, вызванное разностью концентраций раствора и воды.
Для решения данной задачи нужно обратиться к данных в термохимическом уравнении реакции горения сульфида.
В данном случае реакция горения сульфида выглядит следующим образом: S + 0₂ → S0₂
Из данного уравнения мы видим, что при горении одной молекулы серы (S) образуется одна молекула двуокиси серы (S0₂).
Также мы знаем, что в данной реакции выделяется или поглощается теплота. В нашем случае в термохимическом уравнении написано, что ΔН (изменение энтальпии) равно -297 кДж (меняем знак, так как ΔН отрицательное).
Теперь давайте найдем количество теплоты, которое выделится или поглотится при спалении 0.1 моль серы.
Масса одной молекулы серы (S) равна молярной массе серы (S) деленной на Авогадро число (6.023 × 10²³).
Молярная масса серы (S) составляет примерно 32 г/моль.
Таким образом, масса 0.1 моль серы будет равна 0.1 моль × 32 г/моль = 3.2 г.
Теперь мы знаем массу серы, которая будет сгореть. Нам нужно узнать количество энергии, которая выделится или поглотится при сгорании этой массы серы.
Для этого мы делим массу серы на молярную массу (32 г/моль), чтобы найти количество молей серы, которое сгорит.
3.2 г / 32 г/моль = 0.1 моль
Теперь у нас есть количество молей серы, которое сгорит. Из термохимического уравнения мы знаем, что при сгорании одной молекулы серы выделится -297 кДж теплоты, поэтому при сгорании 0.1 моль серы выделится -297 кДж/моль × 0.1 моль = -29.7 кДж.
Таким образом, ответом на вопрос будет: поглотится 29,7 кДж теплоты.
