Степень диссоциации гидроксида натрия в растворе, содержащем 4,1 г NaOH в 200г воды, равна 88%. Определите температуру кипения этого раствора.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала определим количество моль NaOH в растворе:

Молярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль

Масса NaOH = 4,1 г
Количество моль NaOH = 4,1 г / 40 г/моль ≈ 0,1025 моль

Так как степень диссоциации гидроксида натрия равна 88%, то количество моль Na+ и OH- ионов в растворе будет равно:

0,1025 моль × 0,88 = 0,0902 моль

Так как каждый моль NaOH дает один моль иона Na+ и один моль иона OH-, то общее количество моль частиц в растворе равно:

0,0902 моль Na+ + 0,0902 моль OH- = 0,1804 моль

Теперь найдем мольную концентрацию раствора:

Масса раствора = 200 г
Плотность воды при данной температуре (20°C) ≈ 1 г/мл
V(раствора) = 200 г / 1 г/мл = 200 мл = 0,2 л

Мольная концентрация раствора = 0,1804 моль / 0,2 л = 0,902 М

Теперь с использованием уравнения Вант Гоффа найдем изменение температуры кипения раствора:

ΔTb = i Kf m

Где:
i - коэффициент диссоциации (для ионов Na+ и OH- равен 2)
Kf - постоянная криоскопии для воды (1,86 °C/м)
m - мольная концентрация раствора

ΔTb = 2 1,86 0,902 ≈ 3,32 °C

Температура кипения раствора будет выше, чем температура кипения чистой воды на 3,32 °C:

Температура кипения раствора = 100 °C + 3,32 °C = 103,32 °C

Таким образом, температура кипения этого раствора будет равна примерно 103,32 °C.