Температура кипения водного раствора сахарозы С12Н22О11 равна 101,4°С. Вычислить молярную концентрацию и массовую долю сахарозы в растворе. При какой температуре замерзает этот раствор?
от

1 Ответ

Дано:  
Температура кипения водного раствора сахарозы = 101,4°C
Молярная масса сахарозы (C12H22O11) = 342,3 г/моль

Найти:  
1. Молярную концентрацию
2. Массовую долю сахарозы в растворе
3. Температуру замерзания раствора

Решение с расчетом:  
1. Молярная концентрация (молярность) раствора выражается формулой:
   M = m / (M * V)
   Где M - молярность раствора (моль/л)
   m - масса растворенного вещества (г)
   M - молярная масса растворенного вещества (г/моль)
   V - объем раствора (л)

   Предположим, что у нас 1 литр раствора. Тогда молярная концентрация будет равна массе растворенного вещества, деленной на его молярную массу.
   M = 342,3 г/моль / 342,3 г/л = 1 моль/л

2. Массовая доля (процентная концентрация) растворенного вещества в растворе выражается формулой:
   w% = (m_растворенного_вещества / m_раствора) * 100%
   Где m_растворенного_вещества - масса растворенного вещества (г), m_раствора - масса раствора (г)

   Для нахождения массовой доли сахарозы в растворе посчитаем отношение массы сахарозы к массе всего раствора.
   w% = (1 г / 1001 г) * 100% ≈ 0,1%

3. Температура замерзания раствора будет ниже, чем температура замерзания чистой воды (0°C). Для расчета точной температуры замерзания необходимо использовать уравнение Криоскопа:
   Δt = Kf * m
   Где Δt - изменение температуры замерзания, Kf - криоскопическая постоянная (1,86°C*кг/моль для воды), m - мольная концентрация раствора.

   Δt = 1,86 * 1 = 1,86°C
   Температура замерзания раствора будет 0°C - 1,86°C = -1,86°C

Ответ:  
1. Молярная концентрация раствора сахарозы: 1 моль/л  
2. Массовая доля сахарозы в растворе: около 0,1%  
3. Температура замерзания раствора: -1,86°C
от