При какой температуре замерзает 22% раствор серной кислоты , степень диссоциации принять равной 60%

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам необходимо учесть, что молярная масса серной кислоты (H2SO4) равна 98 г/моль. Также мы знаем, что степень диссоциации (α) равна 60%.

Пусть масса раствора равна 100 г, а массовая доля серной кислоты в растворе составляет 22%. Тогда масса серной кислоты в растворе будет равна 22 г.

Так как степень диссоциации α = 60%, то доля ионизированных частиц будет равна 0.6*22 = 13.2 г.

Следовательно, масса незамерзшей кристаллизованной серной кислоты будет 8.8 г.

Для рассчета температуры замерзания, воспользуемся уравнением Рауля:
ΔT = i Kf m

где i - коэффициент величины (для серной кислоты i = 3), Kf - криоскопическая постоянная воды (1.86 °C/м), m - молярная концентрация раствора.

Молярная концентрация раствора может быть найдена по формуле:
m = (масса раствора в г) / (молярная масса соли в г/моль * объем раствора в л)

Так как масса раствора равна 100 г, объем раствора можно рассчитать как 100/(22 + 76) = 1.05 л.

Теперь можем рассчитать молярную концентрацию раствора:
m = 100 / (98 * 1.05) = 0.961 моль/л

Подставим все значения в уравнение Рауля:
ΔT = 3 1.86 0.961 = 5.25 °C

Таким образом, раствор серной кислоты замерзнет при температуре, равной -5.25 °C.