Дано:
Температура T = 0°С = 273,15 K (в СИ).
Осмотическое давление П = 1 атм = 101325 Па (в СИ).
Константа Больцмана k = 1,38 × 10^(-23) Дж/К.
Газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль·К).
Найти:
Молярную концентрацию C (в моль/л) раствора.
Решение:
Осмотическое давление можно выразить через молярную концентрацию следующим образом:
П = C * R * T.
Из этого уравнения можно выразить молярную концентрацию C:
C = П / (R * T).
Подставим известные значения:
C = 101325 / (8,31 * 273,15).
Теперь рассчитаем:
Приблизительно:
8,31 * 273,15 = 2270,48.
Теперь расчет молярной концентрации:
C ≈ 101325 / 2270,48 ≈ 44,67 моль/м³.
Переведем в моль/л (1 моль/м³ = 0,001 моль/л):
C ≈ 44,67 * 0,001 = 0,04467 моль/л.
Ответ:
Молярная концентрация раствора молекулярного вещества при температуре 0°С, чтобы осмотическое давление было равно 1 атм, должна составлять примерно 0,04467 моль/л.