Согласно уравнению Гендерсона-Гассельбаха для гидрокарбонатной кислот буферной системы

, откуда ,

где pH – водородный показатель крови; р К_a – суммарный показатель константы диссоциации; – искомое соотношение между концентрацией гидрокарбонат-ионов и парциальным давлением диоксида углерода в крови.

Осмометрия

12. Смесь, содержащая m ₁ г неэлектролитаВи m ₂ г растворителя, плавится при t _п_л_{. р-}_ра 165 °С. Найти молекулярную массу неэлектролита В, если температура плавления растворителя t _п_л_{. р-ля} °С, а ее криоскопическая постоянная равна K _к К·кг/моль.

Решение.

D Т _зам = t _{пл. р-ля}– t _{пл. р-ра},

где D Т _зам – понижение температуры замерзания раствора относительно растворителя, К; t _{пл. р-ля} – температура плавления растворителя, ⁰C; – t _{пл. р-ра} – температура плавления раствора (смеси), ⁰C.

Согласно второму закону Рауля для растворов неэлектролитов

D Т _зам = К _к c_m, откуда ,

где К _к – криоскопическая константа растворителя, К·кг/моль; c_m – моляльная концентрация В, моль/кг.

По определению

откуда

где 1000 г/кг – пересчетный коэффициент; n – количество вещества В, моль; m ₂ – физическая масса растворителя, г; m ₁ – физическая масса В, г; M – молярная масса В, г/моль.

M_r= │M │,

где M_r – искомая молекулярная масса В, а.е.м.

12. При T К давление насыщенного пара над чистым растворителем равно p ⁰ кПа. Сколько граммов неэлектролитаВнадо растворить в m ₁ г растворителя, чтобы понизить давление пара на Δ p Па?

Решение.

Согласно первому закону Рауля для растворов неэлектролитов

где χ– мольная доля В; Δ p –понижениедавления насыщенного пара над раствором относительно чистого растворителя; Па; 1000 Па/кПа – пересчетный коэффициент; p ⁰ – давление насыщенного пара над чистым растворителем, кПа.

По определению

откуда

где n ₂ и n ₁ – количества вещества В и растворителя, моль; m ₁ – физическая масса растворителя, г; m ₂ – искомаяфизическая масса неэлектролитаВ, г; M ₁ и M ₂– молярные массы растворителя и В соответственно, г/моль.

13. При t °С давление насыщенного пара чистого растворителя составляет p ⁰ кПа. Найти при той же температуре давление насыщенного пара над ω %-ным раствором неэлектролитаВ.

Решение.

m ₁ = ω, m ₂= 100 – ω,

где m ₁ и m ₂ – физические массы В и растворителя в 100 г раствора, г; ω – массовая доля В, %.

где n ₁ и n ₂ – количества вещества В и растворителя в 100 г раствора, моль; M ₁ и M ₂– молярные массы В и растворителя, г/моль.

По определению

где χ – мольная доля В.

Согласно первому закону Рауля для растворов неэлектролитов

, откуда

где p ⁰ – давление насыщенного пара чистого растворителя, кПа; p – искомое давления насыщенного пара над раствором, кПа.

14. Раствор, содержащий m ₁ г вещества В в m ₂ г растворителя, кристаллизуется при температуре на D Т _зам °С ниже, чем чистый растворитель. Определить, происходит ли диссоциация или ассоциация вещества В в этом растворе, и в какой степени. Криоскопическая константа растворителя равна К _к К·кг/моль.

Решение.

Согласно второму закону Рауля для растворов неэлектролитов

D Т _зам = К _к c_m, откуда

где D Т _зам – понижение температуры замерзания раствора относительно растворителя, °С; К _к – криоскопическая константа растворителя, К·кг/моль; c_m – моляльная концентрация В, моль/кг.

По определению

откуда

где 1000 г/кг – пересчетный коэффициент; n – количество вещества В, моль; m ₂ – физическая масса растворителя, г; m ₁ – физическая масса В, г; M – молярная масса В в растворе, г/моль.

Если M > M (В), то происходит ассоциация вещества В в этом растворе, и

где β – степень ассоциации; M ( В) – молярная масса индивидуального вещества В, г/моль.

Если M < M (В), то происходит диссоциация вещества В в этом растворе, и

где α – степень диссоциации.

15. Температура замерзания водного раствора неэлектролитаВравна Т _зам _р-ра К. Давление пара чистой воды при этой же температуре равно p ⁰ Па, а энтальпия плавления льда составляет Δ H _пл Дж/моль. Найти давление пара раствора сахара.

Решение.

где К _к – криоскопическая константа растворителя (воды), К·кг/моль; R = 8,31 – универсальная газовая постоянная; Т _зам _р-ля– температура замерзания растворителя (воды), К; M – молярная масса растворителя, г/моль; Δ H _пл– энтальпия плавления растворителя (льда), Дж/моль.

D Т _зам = T _{зам. р-ля} – T _{зам. р-ра},

где D Т _зам – понижение температуры замерзания раствора относительно растворителя, К; T _{зам. р-ра} – температура замерзания раствора, K.

Согласно второму закону Рауля для растворов неэлектролитов

D Т _зам = К _к c_m, откуда

где c_m – моляльная концентрация В, моль/кг.

где χ – мольная доля В.

Согласно первому закону Рауля для растворов неэлектролитов

, откуда ,

где p ⁰ – давление насыщенного пара чистой воды, Па; p – искомое давления насыщенного пара раствора, Па.

16. Водный раствор неэлектролитаВкристаллизуется при t _лзам_{. р-}_ра °С. Моляльная концентрация этого раствора равна __ моль/кг. Криоскопическая константа воды равна К _к К·кг/моль.

Решение.

D Т _зам = t _{зам. воды} – t _{зам. р-ра},

где D Т _зам – понижение температуры замерзания раствора относительно растворителя, К; t _{зам. р-ра} – температура замерзания раствора, ⁰C; t _{зам. воды} – температура замерзания воды,^0C.

Согласно второму закону Рауля для растворов неэлектролитов

D Т _зам = К _к c_m, откуда ,

где К _к – криоскопическая константа растворителя, К·кг/моль; c_m – искомая моляльная концентрация В, моль/кг.

17. Сколько моль неэлектролитаВ нужно растворить в m кг воды для получения раствора, температура кипения которого равна t _кип. _р-ра °С? Эбулиоскопическая константа воды равна К _э К·кг/моль.

Решение.

D Т _кип = t _{кип. р-ра} – t _{кип. воды},

где D Т _кип – повышение температуры кипения раствора относительно воды, К;

t _{кип. р-ра} – температура кипения раствора, °С; t _{кип. воды} – температура кипения воды, °С.

Согласно второму закону Рауля для растворов неэлектролитов

D Т _кип = К _э c_m, откуда ,

К _э – эбулиоскопическая константа воды, К·кг/моль; c_m – моляльная концентрация неэлектролитаВ, моль/кг.

По определению

откуда

где n – искомоеколичество вещества В, моль; m – физическая масса воды, кг.

18. Раствор, содержащий m ₁ г неэлектролита В в m ₂ кг воды, кипит при t _{кип. р-ра} °С. Молярная масса этого вещества равна __ г/моль. Эбулиоскопическая константа воды равна К _э К·кг/моль.

Решение.

D Т _кип = t _{кип. р-ра} – t _{кип. воды},

где D Т _кип – повышение температуры кипения раствора относительно воды, К;

t _{кип. р-ра} – температура кипения раствора, °С; t _{кип. воды} – температура кипения воды, °С.

Согласно второму закону Рауля для растворов неэлектролитов

D Т _кип = К _э c_m, откуда ,

К _э – эбулиоскопическая константа воды, К·кг/моль; c_m – моляльная концентрация неэлектролитаВ, моль/кг.

По определению

откуда

где n – количество вещества В, моль; m ₂ – физическая масса воды, кг.

где M – искомая молярная масса В, г/моль; m ₁ – физическая масса В, г.

19. Температура кипения ω%-ного водного раствора электролита равна t _{кип. р-ра} °С. Эбулиоскопическая константа воды равна К _э К·кг/моль. Определите изотонический коэффициент раствора электролита.

Решение.

D Т _кип = t _{кип. р-ра} – t _{кип. воды},

где D Т _кип – повышение температуры кипения раствора относительно воды, К;

t _{кип. р-ра} – температура кипения раствора, °С; t _{кип. воды} – температура кипения воды, °С.

m ₁ = ω, m ₂= 100 – ω,

где m ₁ и m ₂ – физические массы В и воды в 100 г раствора, г; ω – массовая доля В, %.

где n – количество вещества В в 100 г раствора, моль; M – молярная масса В, г/моль.

По определению

где c_m – моляльная концентрация электролитаВ, моль/кг; 1000 г/кг – пересчетный коэффициент; m ₂ – физическая масса воды, г.

Согласно второму закону Рауля для растворов электролитов

D Т _кип = iК _э c_m. откуда .

где D Т _кип – повышение температуры кипения раствора относительно воды, К; i – искомыйизотонический коэффициент раствора; К _э – эбулиоскопическая константа воды, К·кг/моль.