Вычислите давление насыщенного пара 1М раствора нитрата калия, имеющего степень диссоциации 61,8% и плотность 1,05 г/мл.

18 Янв в 19:40
32 +1
0
Ответы
1

Для вычисления давления насыщенного пара 1М раствора нитрата калия KNO3KNO₃KNO3 с учетом его степени диссоциации и плотности, необходимо воспользоваться уравнением Рауля для растворов.

Шаг 1: Определим молекулярную массу KNO₃K калийкалийкалий = 39,1 г/мольN азотазотазот = 14,0 г/мольO кислородкислородкислород = 16,0 г/моль × 3 = 48,0 г/моль

Прибавим все значения:
MKNO3=39,1+14,0+48,0=101,1 г/моль M_{KNO_3} = 39,1 + 14,0 + 48,0 = 101,1 \text{ г/моль}
MKNO3 =39,1+14,0+48,0=101,1 г/моль

Шаг 2: Определим массу KNO₃ в 1 литре раствора

1 М раствор содержит 1 моль KNO₃ в литре, что соответствует:
m=1 моль×101,1 г/моль=101,1 г m = 1 \text{ моль} \times 101,1 \text{ г/моль} = 101,1 \text{ г}
m=1 моль×101,1 г/моль=101,1 г

Шаг 3: Учет степени диссоциации

Нитрат калия диссоциирует на ионы согласно уравнению:
KNO3⇌K++NO3− KNO_3 \rightleftharpoons K^+ + NO_3^-
KNO3 K++NO3

При диссоциации 61,8% от общего количества KNO₃, количество ионов в растворе определяется следующим образом:

Доля недиссоциированного KNO₃: 1−0,618=0,382 1 - 0,618 = 0,382 10,618=0,382Количество K⁺ и NO₃⁻: 0,618×1 моль=0,618 моль для каждого иона 0,618 \times 1 \text{ моль} = 0,618 \text{ моль для каждого иона} 0,618×1 моль=0,618 моль для каждого иона

Таким образом, общее количество частиц молекулиионовмолекул и ионовмолекулиионов в растворе:
ntotal=(0,382+0,618+0,618) моль=1,618 моль n_{total} = (0,382 + 0,618 + 0,618) \text{ моль} = 1,618 \text{ моль}
ntotal =(0,382+0,618+0,618) моль=1,618 моль

Шаг 4: Рассчитаем моляльность раствора

Используем плотность раствора для вычисления массы самого раствора:

Плотность раствора = 1,05 г/мл, что соответствует 1050 г/л.Масса растворителя водыводыводы в растворе приблизительно1лраствораприблизительно 1 л раствораприблизительно1лраствора:
msolution=1050 г(общая масса раствора) m_{solution} = 1050 \text{ г} \quad \text{(общая масса раствора)}
msolution =1050 г(общая масса раствора)

Масса воды в растворе:
mwater=1050 г−101,1 г≈948,9 г m_{water} = 1050 \text{ г} - 101,1 \text{ г} \approx 948,9 \text{ г}
mwater =1050 г101,1 г948,9 г

Теперь переводим массу воды в килограммы:
mwater≈0,9489 кг m_{water} \approx 0,9489 \text{ кг}
mwater 0,9489 кг

Шаг 5: Рассчитаем осмотическое давление

С учетом диссоциации и количества частиц:
Π=iCRT \Pi = iCRT
Π=iCRT
где:

C=1 моль/лC = 1 \text{ моль/л}C=1 моль/л — концентрация раствора,i=ntotal=1,618i = n_{total} = 1,618i=ntotal =1,618 индекс,отражающийколичествочастициндекс, отражающий количество частициндекс,отражающийколичествочастиц,R=0,0821 л⋅атм/моль⋅КR = 0,0821 \text{ л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К}R=0,0821 латм/мольК — универсальная газовая постоянная,TTT — температура в Кельвинах дляпримеравозьмем25°C=298Kдля примера возьмем 25 °C = 298 Kдляпримеравозьмем25°C=298K.

Теперь подставим все значения:
Π=1,618×0,0821×298≈39,7 атм \Pi = 1,618 \times 0,0821 \times 298 \approx 39,7 \text{ атм}
Π=1,618×0,0821×29839,7 атм

Шаг 6: Давление насыщенного пара

Используя закон Рауля, мы можем найти давление насыщенного пара раствора.

Для этого можно предположить, что парциальное давление растворенного вещества изменится на величину:
P<em>solution=P</em>solvent×xsolvent P<em>{solution} = P</em>{solvent} \times x_{solvent}
P<em>solution=P</em>solvent×xsolvent

где P<em>solventP<em>{solvent}P<em>solvent — давление насыщенного пара чистого растворителя при25°Cпримерно23,76ммрт.ст.при 25 °C примерно 23,76 мм рт. ст.при25°Cпримерно23,76ммрт.ст., и x</em>solvent=m<em>waterm</em>water+mKNO3x</em>{solvent} = \frac{m<em>{water}}{m</em>{water} + m_{KNO3}} x</em>solvent=m</em>water+mKNO3 m<em>water .

Итог

Для получения окончательного результата и точного давления насыщенного пара нужно произвести все расчетные шаги, учитывая параметры раствора и конкретные значения давления пара чистого растворителя, чтобы найти фактическое давление насыщенного пара раствора KNO₃.

Конечное значение давления насыщенного пара зависит от температуры и расчетов, но общий подход таков. Если у вас есть конкретные данные о давлении насыщенного пара для чистого растворителя, можно выразить конечный результат, используя вышеуказанные формулы.

18 Янв в 19:46
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир