Примеры решения задач. Решение. Находим массу раствора: 16 + 350 = 366 г Поскольку плотность равна 1 г/см3, то объем раствора равен 366 см3 = 0,366 дм3.

Пример 1. Вычислите осмотическое давление раствора, содержащего 16 г сахарозы С₁₂Н₂₂О₁₁ в 350 г воды при 293 К. Плотность раствора считать равной 1.

Решение. Находим массу раствора: 16 + 350 = 366 г Поскольку плотность равна 1 г/см³, то объем раствора равен 366 см³ = 0,366 дм³.

Находимо осмотическое давление раствора:

Пример 2. В 250 см³ раствора содержится 2,3 г растворенного вещества. Осмотическое давление при 27 ⁰С равно 249 кПа. Вычислите молярную массу вещества.

Решение. V = 0,25 дм³; Т = 27+273 = 300 К

. Откуда

Пример 3. При 0 ⁰С осмотическое давление 0,1 н раствора карбоната калия равно 272,6 кПа. Определите кажущуюся степень ионизации соли.

Решение. Находим молярную концентрацию 0,1 н раствора К₂СО₃ (f_Э = ½): 0,1 · ½ = 0,05 моль/л.

Находим изотонический коэффициент для раствора соли (сильный электролит): . Откуда .

К₂СО₃ ↔ 2К⁺ + СО₃^2-, следовательно n = 3

Кажущуюся степень ионизации находим из соотношения:

Пример 4. При 20 ⁰С осмотическое давление раствора, в 100 мл которого содержится 6,33 г красящего вещества крови – гематина, равно 243,4 кПа. Определите молекулярную формулу, если известен элементарный состав (в %) гематина: С – 64,6; Н – 5,2; N – 8,8; О – 12,6; Fe – 8,8.

Решение. Находим молярность раствора: ; Т = 20 + 273 = 293 К; .

Определяем молекулярную массу гематина: в 1 л раствора содержится 63,3 г гематина, это 0,1 моль. Таким образом, молярная масса гематина равна 63,3/0,1 = 633 г/моль.

Находим простейшую формулу гематина: С:Н:N:О:Fe = = 34:33:4:5:1.

Простейшая формула гематина: С₃₄Н₃₃N₄O₅Fe. Этой формуле соответствует молекулярная масса 633 г/моль, что совпадает с найденным выше значением. Таким образом, искомая молекулярная формула гематина С₃₄Н₃₃N₄O₅Fe.

Пример 5. Вычислите [H⁺], [HS^-], [S^2-] в 0,1 М растворе H₂S.

Решение. Поскольку диссоциация сероводорода протекает преимущественно по первой ступени, то концентрацией [H⁺], образующихся при диссоциации по второй ступени, можно пренебречь и считать, что [H⁺] = [HS^-] = = моль/л (К₁ – константа диссоциации по первой ступени – табл. величина).

К₂ – константа диссоциации по второй ступени – табл. величина).

. Тогда [S^2-] = 1·10^-14 моль/л.

Пример 6. Вычислите концентрацию ионов водорода в 0,1 М растворе хлорноватистой кислоты (К_а = 5 · 10^-8).

Решение. Находим степень диссоциации хлорноватистой кислоты: . Отсюда [Н⁺] = α · С_м = 7 · 10^-4 · 0,1 = 7 · 10^-5 моль/л.

Пример 7. Степень диссоциации уксусной кислоты в 0,1 М растворе равна 1,32 · 10^-2. найдите константу диссоциации кислоты и значение рК_а.

Решение. Подставляем данные задачи в уравнение закона разбавления Оствальда: . Находим рК_а = -lg K_a= - lg(1,77 · 10^-5) = 5 – lg 1,77 = 5 – 0,25 = 4,75.

Пример 8. Вычислите ионную силу и активность ионов в растворе, содержащем 0,01 моль/л MgSO₄ и 0,01 моль/л MgCl₂.

Решение. Определяем ионную силу раствора:

Находим коэффициенты активности ионов по формуле:

; f = 0.3

; f = 0,74.

Находим активность каждого иона по формуле, а = f · С_м:

a(Mg²⁺) = 0,02 · 0,3 = 0,006 моль/л;

a(SO₄^2-) = 0,01 · 0,3 = 0,003 моль/л;

a(Cl^-) = 0,02 · 0,74 = 0,0148 моль/л.