1) При какой температуре будет кипеть и замерзать морская вода? Состав морской воды: хлорид натрия 20 г/л, сульфат магния 3 г/л, хлорид магния 2 г/л. Плотность морской воды 1,05 г/мл. Степень диссоциации солей принять 100%, для хлорида магния - 95%. 2) Сколько граммов глюкозы нужно добавить к 500 г воды, чтобы полученный раствор был изотоничен плазме крови? Плазма крови замерзает при -0,56°С. Плотности растворов в задаче принять - 1 г/мл.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

1) Для определения точной температуры кипения и замерзания морской воды сначала найдем мольную концентрацию каждого иона в растворе:

для хлорида натрия (NaCl):
n(NaCl) = 20 г / 58,5 г/моль = 0,34 моль/л

для сульфата магния (MgSO4):
n(MgSO4) = 3 г / 120,4 г/моль = 0,025 моль/л

для хлорида магния (MgCl2):
n(MgCl2) = 2 г / 95,2 г/моль = 0,021 моль/л

Теперь определим мольную концентрацию всех ионов в растворе:
n(Na+) = 0,34 моль/л
n(Cl-) = 0,34 моль/л + 2 * 0,021 моль/л = 0,382 моль/л
n(Mg2+) = 0,021 моль/л
n(SO4^2-) = 0,025 моль/л

Теперь используем уравнение Вант-Гоффа для определения изменения температуры кипения и замерзания:
ΔT = i Kf m

Где i - коэффициент диссоциации, Kf - криоскопическая константа (1,86 °C/(моль/кг) для воды), m - мольная концентрация.

Сначала найдем ΔT для замерзания воды:
ΔT_зам = (2 1 + 1 1) 1,86 (0,34 + 0,382 + 2 * 0,021 + 0,025) = 4,56 °C

Температура замерзания морской воды: -0,56 - 4,56 = -5,12 °C

Теперь найдем ΔT для кипения воды:
ΔT_кип = (2 1 + 1 1) 1,86 (0,34 + 0,382 + 2 * 0,021 + 0,025) = 4,56 °C

Температура кипения морской воды: 100 + 4,56 = 104,56 °C

Ответ: Морская вода будет замерзать при -5,12 °C и кипеть при 104,56 °C.

2) Для определения количества глюкозы, необходимого для приготовления изотонического раствора, используем формулу для определения тоничности раствора:
i n сах = i n сб

где i - коэффициент диссоциации (для глюкозы равен 1), n - кол-во частиц в растворе, сах - концентрация глюкозы, сб - концентрация солей в плазме крови.

Для плазмы крови (NaCl):
n = 2 (Na+ и Cl-)
сб = 0,154 моль/л

Для глюкозы (C6H12O6):
n = 1
сах - ?

Подставляем данные:
1 1 сах = 2 * 0,154
сах = 0,308 моль/л

Теперь определяем массу глюкозы:
м(C6H12O6) = 0,308 моль/л 180 г/моль 0,5 л = 27,72 г

Ответ: Для приготовления изотонического раствора необходимо добавить 27,72 г глюкозы к 500 г воды.