Программы для самостоятельной работы. 1. Раствор, содержащий 0,44 моль/л тростникового сахара, при 180С изотоничен с раствором хлорида натрия

Программа № 1

1. Раствор, содержащий 0,44 моль/л тростникового сахара, при 18⁰С изотоничен с раствором хлорида натрия, концентрация которого 14,62 г/л. Определить кажущуюся степень диссоциации NaCl в растворе.

2. Рассчитать понижение давления пара для раствора мочевины в воде с моляльной концентрацией 0,01 моль/кг при 298 К. Давление пара воды при этой температуре 3,12 кПа.

3. Фторуглерод имеет формулу СF₃-CF₂-CF₃ или СF₃-(CF₂)₄-CF₃. Криоскопическая константа камфоры равна 40. С какой точностью должна быть измерена температура, чтобы на основании понижения точки замерзания 0,1 моль/кг раствора фторуглерода в 100 г камфоры сделать выбор между двумя возможными формулами?

4. Имеются 20% по массе растворы мочевины, глицерина и фруктозы. В какой последовательности будут закипать эти растворы при постепенном нагревании?

Программа № 2

1. Осмотическое давление раствора глицерина при 18⁰С равно 3,04∙105 Па. Каково будет осмотическое давление, если раствор разбавить в 3 раза, а температуру повысить до 37⁰С.

2. Давление пара воды при 50⁰С равно 12334 Па. Вычислить давление пара раствора, содержащего 50 г этиленгликоля С₂Н₄(ОН)₂ в 900 г воды.

3. Углеводород типа Н(СН₂)_nН растворен в бромистом этилене, который замерзает при 10,00⁰С. Раствор, содержащий 0,81 г углеводорода в 190 г бромистого этилена, замерзает при 9,47⁰С. Рассчитать число n.

4. Имеются растворы, содержащие в равных массах воды: первый – 0,3 моля сахара, второй – 0,25 моля хлорида кальция. Оба раствора кипят при одинаковой температуре. Определить кажущуюся степень диссоциации хлорида кальция во взятом растворе.

Программа № 3

1. Плазма человеческой крови замерзает при -0,56⁰С. Каково ее осмотическое давление при 37⁰С, измеренное с помощью мембраны, проницаемой только для воды?

2. Давление пара воды при 10⁰С составляет 1227,8 Па. В каком количестве воды следует растворить 16 г метилового спирта для получения раствора, давление которого составляет 1200 Па. Вычислить массовую долю в процентах метилового спирта в растворе.

3. Какова температура замерзания стакана воды (250 см³), подслащенной пятью кусочками сахара (7,5 г сахарозы)?

4. Температура кипения чистого сероуглерода равна 46,2⁰С. Раствор, содержащий 0,21 г серы в 19,18 г сероуглерода, кипит при 46,304⁰С. Эбуллиоскопическая константа сероуглерода равна 2,37. Сколько атомов серы содержится в молекуле, растворенной в сероуглероде?

Программа № 4

1. Когда клетки скелетных мускулов лягушки помещают в растворы хлорида натрия различной концентрации, можно наблюдать, что клетки остаются неизменными в 0,7% растворе, в более концентрированных они сморщиваются, в менее концентрированных – набухают. Рассчитать равновесное давление на стенки клетки в чистой воде при стандартной температуре.

2. В какой массе бензола нужно растворить 8,9 г антрацена С₁₄Н₁₀, чтобы при 20⁰С давление пара понизилось на 379,7 Па? Давление пара бензола при 20⁰С составляет 9954 Па.

3. Раствор, приготовленный из 2 кг этилового спирта в 8 кг воды, залили в радиатор автомобиля. Найти температуру окружающей среды, при которой этот раствор замерзнет.

4. Точка кипения хлороформа может быть определена с помощью прибора с точностью 0,01⁰С. Рассчитать массу примеси с молекулярной массой 100 г/моль, которая потребуется, чтобы повысить точку кипения 50 г хлороформа на эту величину.

Программа № 5

1. Осмотическое давление раствора, содержащего 7,5 г сахара в 625 см³ раствора, составляет 5,6∙10⁵ Па при 25⁰С. Определить молекулярную массу сахара.

2. В 150 г водного раствора содержится 34,2 г тростникового сахара. Вычислить давление пара раствора при 30⁰С, если давление паров воды в этих условиях 4242,39 Па.

3. Сколько граммов глицерина следует добавить к 100 г воды, чтобы раствор не замерзал до -5⁰С?

4. При растворении 1,4511 г дихлоруксусной кислоты в 56,87 г четыреххлористого углерода температура кипения повышается на 0,518⁰С. Точка кипения хлористого углерода 76,75⁰С, теплота испарения в точке кипения 194,37 Дж/г. Какова кажущаяся молекулярная масса кислоты? Чем можно объяснить расхождение с истинным значением?

Программа № 6

1. Вычислить осмотическое давление морской воды при 27⁰С, если ее состав в г/л: NaCl – 27,2; MgCl₂ – 3,4; MgSO₄ – 2,3; CaSO₄ – 1,34; KCl – 0,6.

2. Вычислить молекулярную массу анилина, если при 30⁰С давление пара раствора, содержащего 6,18 г анилина в 740 г эфира (С₂Н₅)₂О составляет 85800 Па, а давление пара чистого эфира при той же температуре 86380 Па.

3. Раствор, содержащий 2 моля хлорида цинка в 1000 г воды, замерзает при -5,49⁰С. Определить кажущуюся степень диссоциации соли в растворе.

4. Для раствора мочевины с концентрацией 0,01 моль/кг рассчитать:

а) точку кипения; б) осмотическое давление при 25⁰С, считая плотность раствора 1г/см³.

Программа № 7

1. Рассчитать избыточное давление, которое надо приложить к морской воде, чтобы снизить концентрацию NaCl в ней на 50%. Исходная концентрация хлорида натрия 0,7 моль/л.

2. Давление пара раствора, содержащего 14,2 г сульфата натрия в 990 г воды, при 100⁰С равно 100800 Па. Давление пара чистой воды при той же температуре 101031 Па. Определить кажущуюся степень диссоциации соли.

3. Проба уксусной кислоты замерзает при 16,4⁰С. Температура замерзания чистой уксусной кислоты равна 16,7⁰С, ее криоскопическая константа равна 3,9. Определить, сколько молей примесей приходится на 1000 г уксусной кислоты.

4. Рассчитать эбуллиоскопическую константу хлороформа, зная, что точка кипения его 61,2⁰С, а теплота испарения 246,62 Дж/г.

Программа № 8

1. Какова массовая доля физиологического раствора NaCl, принимаемого для вливания, если этот раствор изотоничен с осмотическим давлением крови, равным 8∙10⁵ Па при температуре 37⁰С? Степень диссоциации хлорида натрия считать равной 0,9.

2. Давление пара воды, которое при 25⁰С составляет 3,16 кПа, понижается на 0,0094 кПа от прибавления 1,53 г нелетучего вещества к 100 г воды. Рассчитать молекулярную массу вещества, пользуясь законом Рауля.

3. Бензол замерзает при 5,42⁰С и кипит при 80,1⁰С. Его теплота испарения при температуре кипения равна 31200 Дж/моль. Раствор, содержащий 12,8 г, нафталина в 1000 г бензола, замерзает при 4,918⁰С. Определить, при какой температуре закипает этот раствор.

4. Сколько граммов хлорида кальция следует прибавить в пятилитровый сосуд с водой, чтобы раствор закипел при 100,4⁰С? Считать, что соль полностью диссоциирована.

Программа № 9

1. Показать расчетом возможность поступления воды в клетки хлопчатника из почвенного раствора, имеющего концентрацию растворенного вещества 0,3 моль/л. Осмотическое давление в клетке хлопчатника принять равным 202,026 кПа.

2. Давление пара воды при 25⁰С составляет 3,16 кПа. Рассчитать давление пара растворов, содержащих: а) 6,01 г мочевины СО(NН₂)₂; б) 9,4 г фенола С₆Н₅ОН; в) 6,01 г мочевины и 9,4 г фенола в 1000 г воды, предполагая, что между этими двумя веществами не происходит химического взаимодействия.

3. Температура замерзания раствора, содержащего 0,1322 г гидроксида бария в 100 г воды, равна -0,088⁰С. Вычислить рН этого раствора.

4. Давление пара воды над раствором, содержащим 6,41 г MgCl₂ в 100 г воды, равно 97,84 кПа при 100⁰С. Определить температуру кипения этого раствора.

Программа № 10

1. Оценить возможность тургора клетки винограда при Т = 300 К, помещенной в раствор с концентрацией растворенного вещества, равной 10^-3 моль/л. Давление в клетке винограда составляет 151,52 кПа.

2. Давление насыщенного пара при 25⁰С водного раствора мальтозы 3,12 кПа, чистой воды 3,16 кПа. Определить осмотическое давление раствора.

3. Несколько граммов вещества в 100 г бензола понижают точку замерзания на 1,28⁰С. То же количество вещества в 100 г воды понижает точку замерзания на 1,395⁰С. Вещество в бензоле недиссоциировано. Какое число ионов оно образует в водном растворе?

4. Температура кипения бензола равна 80,1⁰С. Его молярная теплота испарения при температуре кипения равна 30743,9 Дж/моль. Определить температуру кипения раствора некоторого нелетучего вещества в бензоле, если его мольная доля равна 0,02.

Программа № 11

1. Рассчитать наименьшую концентрацию клеточного сока сахарной свеклы, обеспечивающего тургор, если осмотическое давление почвенного раствора при 300 К равно 252,53 кПа.

2. Точка замерзания 0,01 моляльного раствора хлорида бария -0,05⁰С. Чему равно давление пара раствора при 25⁰С, если давление пара чистой воды 3,16 кПа.

3. Какая мольная доля примеси требуется для того, чтобы понизить температуру кристаллизации бензола на 0,05⁰С?

4. Если предположить, что образуются идеальные растворы, то сколько граммов метанола или гликоля (СН₂ОН)₂ следует прибавить в десятилитровый сосуд с водой, чтобы раствор закипел при 101⁰С?

Программа № 12

1. Оценить возможность поступления воды в клетки растения, если концентрация клеточного сока составляет 0,5 моль/л, а концентрация почвенного раствора определяется содержанием следующих солей соответствующих концентраций: СаСО₃ – 68 мг/л, Na₂СО₃ – 50 мг/л, Мg(NO₃)₂ – 30 моль/л. Изотонический коэффициент принять равным 1,5.

2. Давление пара раствора, содержащего 13 г нелетучего растворенного вещества в 100 г воды при 28⁰С, равно 3,77 кПа. Рассчитать молекулярную массу растворенного вещества, предполагая, что раствор идеальный. Давление пара воды при 28⁰С равно 3,73 кПа.

3. Сколько граммов глицерина следует растворить в 500 г воды, чтобы понизить ее температуру замерзания на 0,1⁰С?

4. Раствор, содержащий 5 г нелетучего растворенного вещества в 25 г ССl₄, кипит при 81,5⁰С. Определить молекулярную массу растворенного вещества, если известно, что ССl₄ кипит при 76,8⁰С и его эбуллиоскопическая константа равна 5,02.

Программа № 13

1. Почвенный раствор в основном состоит из следующих солей: СаСО₃ – 10 мг/л, Na₂CO₃ – 5 мг/л, MgCl₂ – 3 мг/л. Определить возможность поступления воды в растение, если осмотическое давление в клетке составляет 202,026 кПа. Изотонический коэффициент принять равным 1,2.

2. Определить относительное понижение давления пара для раствора, содержащего 0,01 моль нелетучего вещества в 500 г воды.

3. Водный раствор содержит 0,5% мочевины и 1% глюкозы. Какова его температура замерзания?

4. Раствор, содержащий 0,5 г нелетучего растворенного вещества с молекулярной массой 182 г/моль в 42 г бензола, кипит при 80,271⁰С. Температура кипения чистого бензола равна 80,1⁰С. Определить молярную теплоту испарения бензола.

Программа № 14

1. Осмотическое давление в клетке растения составляет 151,52 кПа. Способна ли растительная клетка поглощать воду из почвенного раствора, если концентрация его солей составляет 0,1 моль/л?

2. Вычислить давление пара раствора сахара с массовой долей 5% в воде при 100⁰С и найти, сколько процентов глицерина должно содержаться в водном растворе, чтобы давление пара этого раствора было равно давлению пара 5% раствора сахара?

3. Для двух водных растворов с массовой долей 0,01 экспериментально определяется понижение температуры замерзания. Молекулярная масса одного из растворенных веществ равна 60 г/моль, а другого 180 г/моль. Какой из растворов даст меньшую относительную ошибку в определении понижения температуры замерзания?

4. 68,4 г сахарозы растворены в 1000 г воды. Чему равна температура кипения этого раствора, если теплота испарения воды при температуре кипения равна 2253,0 Дж/г?

Программа № 15

1. Будет ли вода поступать в растительные клетки при 25⁰С, если концентрация клеточного сока составляет 0,01 моль/л, осмотическое давление почвенного раствора 222,23 кПа.

2. Сколько граммов глицерина С₃Н₈О₃ должно быть растворено в 100 г воды, чтобы относительное понижение давления насыщенного пара раствора было 0,01?

3. Определите формулу вещества, содержащего 40,00% С, 6,66% Н и 53,34% S. Раствор 0,3 г этого вещества в 27 г бензола замерзает на 0,312⁰С ниже, чем бензол. Криоскопическая постоянная бензола равна 5,2.

4. При растворении 0,6 г некоторого вещества в 25 г воды температура кипения повышается на 0,204⁰С. При растворении 0,3 г этого же вещества в 20 г толуола температура кипения повышается на 0,668⁰С. Рассчитать эбуллиоскопическую константу толуола, если эбуллиоскопическая константа воды равна 0,51.

Программа № 16

1. Рассчитать концентрацию клеточного сока в клетке хлопчатника, если осмотическое давление в клетке при 40⁰С равно 202,026 кПа. Рассчитать температуру замерзания клеточного сока хлопчатника.

2. Водный раствор кипит при 101⁰С. Чему равно внешнее давление, если давление пара воды при 101⁰С равно 104,67 кПа и мольная доля растворенного вещества равна 0,043?

3. Водный раствор хлорида калия, содержащий 14,92 г КСl в 1000 г воды, замерзает при -0,68⁰С. Определить изотонический коэффициент Вант-Гоффа.

4. Водный раствор содержит 1% мочевины и 1% глюкозы. Какова его температура кипения?