Дано:
Масса глицерина: 30 г
Масса воды: 120 г
Плотность раствора близка к единице
Температура: 27°C
Найти:
Осмотическое давление раствора глицерина в воде
Решение с расчетом:
1. Начнем с расчета молярной концентрации раствора глицерина.
Молярная масса глицерина (C3H8O3) = 3 * молярная масса углерода + 8 * молярная масса водорода + 3 * молярная масса кислорода
= 3*12 + 8*1 + 3*16 = 92 г/моль
Количество молей глицерина = масса / молярная масса = 30 г / 92 г/моль = 0,326 моль
Объем воды можно приблизительно определить как массу воды, деленную на плотность воды, которая близка к 1 г/мл:
Объем воды = 120 г / 1 г/мл = 120 мл = 0,12 л
2. Расчет осмотического давления с использованием уравнения Вант-Гоффа:
Π = iMRT
где:
Π - осмотическое давление
i - коэффициент ионизации (для негидратированных молекул, таких как глицерин, i = 1)
M - молярность раствора (количество молей растворенного вещества на объем раствора) в молях/литр
R - универсальная газовая постоянная (0,0821 L·атм/(K·моль))
T - температура в Кельвинах
M = количество молей / объем раствора = 0,326 моль / 0,12 л = 2,717 моль/л
Преобразуем температуру в Кельвины:
Т(°C) = 27°C
Т(K) = Т(°C) + 273 = 27 + 273 = 300 K
Π = 1 * 2,717 моль/л * 0,0821 L·атм/(K·моль) * 300 K
Π ≈ 66,62 атм
Ответ:
Осмотическое давление раствора глицерина в воде составляет приблизительно 66,62 атм.