Дано:
Масса воды (m) = 200 г
Температура кипения раствора (T) = 100,3 °C
Температура кипения чистой воды (T₀) = 100 °C
Молярная масса сахара (C12H22O11) = 342,3 г/моль
Теплота парообразования воды (L) = 40,7 кДж/моль
Найти:
Количество сахара, необходимое для приготовления раствора.
Решение:
1. Найдем изменение температуры кипения (∆T):
∆T = T - T₀ = 100,3 - 100 = 0,3 °C
2. Рассчитаем мольную концентрацию раствора (моль на килограмм растворителя):
m = ∆T / Kк,
где Kк - константа кипения воды (0,52 °C·кг/моль).
m = 0,3 / 0,52 ≈ 0,577 моль/кг
3. Найдем количество вещества (n) сахара в растворе:
n = m * m(вода),
где m(вода) - масса воды в килограммах.
m(вода) = 200 г / 1000 = 0,2 кг
n = 0,577 * 0,2 ≈ 0,1154 моль
4. Найдем массу сахара (M), соответствующую найденному количеству вещества:
M = n * M(C12H22O11),
где M(C12H22O11) - молярная масса сахара.
M = 0,1154 * 342,3 ≈ 39,52 г
Ответ:
Для приготовления раствора, который будет кипеть при температуре 100,3°C, необходимо растворить примерно 39,52 г сахара.