Свойства широко известного раствора
(для решения требуется авторизация)
Источник: ЗЭ ВсОШ 2011-2012 2 тур
Д. И. Менделеев подробно изучал свойства растворов этанола, в частности зависимость плотности от состава. Один из таких растворов имел плотность 0,943 г/см3 и содержал 34,5% этанола по массе.
-
Рассчитайте объёмную и мольную долю этанола в этом растворе.
Дополнительная информация:
При 25 °C плотность этанола 0.789 г/см3, плотность воды 0.997 г/см3.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
На сколько процентов уменьшается объём при приготовлении такого раствора из чистых компонентов?
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
На рисунке приведены графики зависимости температуры кипения растворов этанола в воде от состава жидкой и газовой фазы при давлении 1 атм. Указанный выше раствор закипает при 84 °C.
а) Какая величина и для какого вещества отложена по оси абсцисс на этом графике?
б) Какая кривая (верхняя или нижняя) соответствует составу жидкости, а какая – составу равновесного с ней газа? Объясните.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Приведённый выше график описывает равновесную систему. Однако, если раствор этанола в воде находится в открытом сосуде, он будет испаряться необратимо даже при комнатной температуре. Испарение происходит с поверхности раствора, и его можно рассматривать как гетерогенную химическую реакцию:
C2H5OH(пов) = C2H5OH(газ).
Скорость гетерогенной реакции пропорциональна доле поверхности, занятой молекулами вещества; коэффициент пропорциональности (константа скорости) при комнатной температуре (25 °C) равен 1.7·10−3 моль*м−2*с−1. Молекула этанола занимает на поверхности раствора в два раза большую площадь, чем молекула воды.
-
Сколько молекул этанола испаряется с одного квадратного миллиметра поверхности описанного выше раствора за одну секунду?
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
При наличии паров этанола над раствором начинается обратный процесс – конденсация из объёма на поверхность раствора:
C2H5OH(газ) = C2H5OH(пов).
Константа скорости этого процесса при 25 °C равна 6.2 10−4 м*с−1. Если воздух насыщен этанолом, скорость испарения равна скорости конденсации. -
Рассчитайте равновесную концентрацию этанола в воздухе (моль/л) и давление насыщенных паров этанола (кПа) над раствором.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
