Дано:
Относительное понижение давления (π) = 9.23×10-3
Концентрация раствора сульфата калия (C) = 3% = 3 г/100 г
Найти:
Температуру начала кристаллизации воды из этого раствора
Решение с расчетом:
Используем уравнение Вантова:
π = i * C
Где π - относительное понижение давления, i - кажущаяся степень диссоциации, C - мольная концентрация раствора.
Выразим кажущуюся степень диссоциации:
i = π / C
i = 9.23×10-3 / 3
i ≈ 3.08×10-3
Так как это значение очень мало, то можно предположить, что раствор является невырожденным.
Используем уравнение Криоскопии:
ΔT = Kf * m
Где ΔT - изменение температуры, Kf - криоскопическая постоянная, m - мольная концентрация раствора.
Kf для воды равна 1.86 °C/kg*моль
Выразим мольную концентрацию раствора:
m = C / M_water
M_water = 18 г/моль (молярная масса воды)
m = 3 г/100 г / 18 г/моль = 0.1667 моль/кг
Теперь найдем изменение температуры:
ΔT = i * Kf * m
ΔT = 3.08×10-3 * 1.86 * 0.1667
ΔT ≈ 9.16×10-4 К
Температура начала кристаллизации:
Т = -ΔT
T ≈ -9.16×10-4°C
Ответ:
Раствор сульфата калия с концентрацией 3% приведет к началу кристаллизации воды при температуре примерно -9.16×10-4°C