Вопрос школьника
Масса m=2,5 г поваренной соли растворена в объеме V=1 л воды. Температура раствора t=18° C. Осмотическое давление раствора p=160 кПа. Какова степень диссоциации молекул поваренной соли в этом случае? Сколько частиц растворенного вещества находится в единице объема раствора?
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать формулу Вант-Гоффа:
π = iMRT
где π — осмотическое давление раствора, i — коэффициент величины, зависящей от степени диссоциации, M — молярная масса растворенного вещества, R — универсальная газовая постоянная, T — температура раствора.
Первым шагом необходимо найти молярную концентрацию раствора:
c = m/M = 2,5 г / 58,44 г/моль = 0,0428 моль/л
Затем подставляем известные значения в формулу Вант-Гоффа и находим коэффициент i:
160 кПа = i * 0,0428 моль/л * 8,31 Дж/(моль*К) * (18+273) К
i = 1,88
Таким образом, степень диссоциации молекул поваренной соли равна 1,88.
Для нахождения количества частиц растворенного вещества находящихся в единице объема раствора необходимо учитывать, что поваренная соль (NaCl) диссоциирует на ионы Na+ и Cl-. Таким образом, в единице объема раствора находится 2 * 0,0428 моль = 0,0856 моль ионов Na+ и Cl-. Количество частиц можно найти, умножив мольную концентрацию на число Авогадро:
N = c * N_A = 0,0428 моль/л * 6,02 * 10^23 моль^-1 = 2,57 * 10^22 частиц/л
Таким образом, в единице объема раствора находится 2,57 * 10^22 частиц растворенного вещества.
