Дано:
Осмотическое давление (π) = 8,4×10^5 Па
Температура (T) = 20°C = 293 K
Плотность раствора = 1,05 г/см³ = 1050 кг/м³
Кажущаяся степень диссоциации соли = 92% = 0,92
Давление паров воды при температуре 20°C (P₀) = 2,31×10^3 Па
Найти:
Давление паров воды над раствором
Решение с расчетом:
1. Рассчитаем мольную концентрацию и моляльность раствора.
Мольная концентрация (c) раствора:
Используем формулу Вант-Гоффа:
i = 1 + n - 1
Где i - кажущаяся степень диссоциации, n - количество ионов, получаемых в результате полной диссоциации
Для хлорида натрия (NaCl): i = 1 + 2 * (0,92) - 1 = 1,84
Теперь можем выразить мольную концентрацию:
c = i * (π / (RT)) = 1,84 * (8,4×10^5 / (8,314 * 293)) = 65,21 моль/м³
2. Рассчитаем моляльность раствора (m):
m = (c * M_NaCl) / ρ
Где M_NaCl - молярная масса хлорида натрия = 58,44 г/моль
Подставляем известные значения:
m = (65,21 * 58,44) / 1050 = 3,62 моль/кг
3. Найдём давление паров раствора по уравнению Клапейрона-Клаузиуса:
P = P₀ * e^(-((m * L) / (1000 * R * T)))
Где P₀ - давление паров чистого растворителя, L - молярная теплота парообразования, R - универсальная газовая постоянная
P = 2,31×10^3 * e^(-((3,62 * 2257) / (1000 * 8,314 * 293)))
Ответ:
P ≈ 2270 Па
Таким образом, давление паров воды над этим раствором составляет примерно 2270 Па.