Расчет изменения температуры замерзания раствора электролита
Найти температуру замерзания раствора 156 г NaOH в 330 г воды. Проблема с изотоническим коэффициентом.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета изменения температуры замерзания раствора электролита, каковым является раствор NaOH, можно использовать формулу:

[
\Delta T_f = i \cdot K_f \cdot m
]

где:

(\Delta T_f) — изменение температуры замерзания;(i) — изотонический коэффициент (для NaOH (i = 2), поскольку NaOH диссоциирует на Na(^+) и OH(^-));(K_f) — константа замерзания для воды (примерно 1.86 °C·kg/mol);(m) — моляльность раствора.

Шаг 1: Находим моляльность раствора.

Сначала пересчитаем массу NaOH в молях. Молярная масса NaOH:

Na = 23 г/моль,O = 16 г/моль,H = 1 г/моль.

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

Количество моль NaOH в 156 г:
[
n = \frac{m}{M} = \frac{156 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 3.9 \, \text{моль}
]

Масса растворителя (воды) = 330 г = 0.330 кг.

Теперь найдем моляльность:
[
m = \frac{n}{\text{масса растворителя (в кг)}} = \frac{3.9 \, \text{моль}}{0.330 \, \text{кг}} \approx 11.82 \, \text{моль/кг}
]

Шаг 2: Находим изменение температуры замерзания.

Теперь подставим все значения в формулу для (\Delta T_f):
[
\Delta T_f = i \cdot K_f \cdot m = 2 \cdot 1.86 \, \text{°C·kg/mol} \cdot 11.82 \, \text{моль/кг}
]

[
\Delta T_f \approx 2 \cdot 1.86 \cdot 11.82 \approx 44.04 \, \text{°C}
]

Шаг 3: Определяем температуру замерзания.

Температура замерзания чистой воды составляет 0 °C. Таким образом, температура замерзания раствора NaOH будет:

[
T_f = 0 \, \text{°C} - \Delta T_f = 0 \, \text{°C} - 44.04 \, \text{°C} \approx -44.04 \, \text{°C}
]

Таким образом, температура замерзания раствора 156 г NaOH в 330 г воды составляет приблизительно -44.04 °C.