Эбулиоскопические и криоскопические постоянные

некоторых растворителей

Понижение температуры замерзания раствора DТ_зам пропорционально моляльной концентрации раствора и выражается уравнением

, (6)

где DТ_зам – понижение температуры замерзания раствора, равное разности между температурой замерзания чистого растворителя Т⁰ и температурой замерзания раствора Т_р: DТ_зам = Т⁰ – Т_р; К_т – криоскопическая постоянная растворителя, характерная для данного растворителя и не зависящая от природы растворённого вещества. Криоскопическая постоянная растворителя показывает понижение температуры замерзания, которое соответствует раствору, содержащему 1 моль неэлектролита на 1000 г (1кг) растворителя. Единица К×кг/моль. Численные значения К_т для некоторых растворителей приведены в табл. 1; m(В) – масса растворённого вещества, г, М(В) – молярная масса растворённого вещества, г/моль;
m(S) – масса растворителя, г.

Пример 5. Для предотвращения замерзания в зимнее время различных разбавленных водных растворов к ним обычно добавляют глицерин (С₆Н₈О₃). Вычислите, сколько граммов глицерина должно быть прилито к 100 г воды, чтобы раствор не замерзал до –5°С.

Решение. Молярная масса глицерина 92 г/моль. Для воды К_т = 1,86 К×кг/моль (см. табл. 1). Преобразуем уравнение (6) относительно массы растворённого вещества m(В)

. (6а)

DТ_зам = Т⁰ – Т_р = 273 – 268 = 5 К. Подставив цифровые значения в уравнение (6а), получим

= 24,73 г.

Чтобы раствор не замерзал до температуры –5 °С, надо к 100 г воды прилить 24,73 г глицерина.

Зависимость осмотического давления от объёма раствора, количества растворённого вещества и температуры выражается уравнением:

, (7)

где p – осмотическое давление раствора, Па; v – объём раствора, м³; n – количество растворённого вещества, моль; R – газовая постоянная, равная 8,314 Дж/моль×К; Т – температура, К.

Заменив в уравнении (3) n/V, т.е. количество растворённого вещества в единице объёма, на С получим выражение:

, (8)

где С – молярная концентрация, моль/л.

Концентрация растворённого вещества С может быть выражена через массу растворённого вещества m(В) и его молярную массу М(В) г/моль. Тогда уравнение (8) примет вид:

. (9)