Вычислите температуру кипения и замерзания 10%-ного раствора глюкозы (C6 H12O6) в воде (для расчетов возьмите массу раствора, равную 100г)

Для вычисления температуры кипения и замерзания 10%-ного раствора глюкозы (C₆H₁₂O₆) в воде необходимо воспользоваться понятиями моляльности и свойствами растворов.

Данные для расчетов:

• Масса раствора: 100 г
• Концентрация раствора: 10%
• Масса глюкозы в растворе: 10 г (так как 10% от 100 г)
• Масса воды в растворе: 90 г (100 г - 10 г)

1. Вычисление молей глюкозы

Сначала находим число молей глюкозы:

• Молярная масса глюкозы (C₆H₁₂O₆) = 612 + 121 + 6*16 = 180 г/моль

Теперь можно вычислить количество молей:

2. Вычисление моляльности раствора

Моляльность (m) определяется как количество моль растворенного вещества на килограмм растворителя. Масса воды равна 90 г, что соответствует 0.09 кг.

3. Определение температуры замерзания

Температура замерзания раствора рассчитывается по формуле:

где $K_f$ - криоскопическая постоянная воды, равная 1.86 °C·kg/mol.

Теперь подставим значения:

Температура замерзания чистой воды 0 °C. Следовательно, температура замерзания 10%-ного раствора глюкозы:

4. Определение температуры кипения

Температура кипения раствора рассчитывается по формуле:

где $K_b$ - эбулиоскопическая постоянная воды, равная 0.512 °C·kg/mol.

Теперь подставим значения:

Температура кипения чистой воды 100 °C. Следовательно, температура кипения 10%-ного раствора глюкозы:

Выводы:

• Температура замерзания 10%-ного раствора глюкозы: приблизительно -1.15 °C.
• Температура кипения 10%-ного раствора глюкозы: приблизительно 100.32 °C.

Эти значения показывают, как добавление глюкозы в воду влияет на ее физические свойства, снижая температуру замерзания и немного повышая температуру кипения.