Химия
8 класс
Вопрос
Исследуемое вещество в количестве 0,085 г растворили в 10 г воды. Установлено, что полученный раствор не проводит электрического тока и замерзает при температуре $- 0,456^{\circ} C$. Вещество содержит 5,94 % водорода и 94,06 % кислорода. Мольное понижение температуры замерзания воды равно $1,86^{\circ} C$.
Определите молекулярную массу и молекулярную формулу исследуемого вещества. Какое значение при этом имеет указание на то, что раствор не проводит электрического тока?
Ответ
Мольное понижение температуры замерзания (крио-скопическая константа) соответствует понижению температуры раствора, содержащего 1 моль частиц растворенного вещества в 1000 г растворителя, по сравнению с температурой замерзания чистого растворителя.
По условиям задачи 0,0850 г вещества растворено в 10 г воды, т. е. в 1000 г воды растворено 85 г неизвестного вещества,
8,5 г вещества понижает температуру замерзания на $0,465^{\circ} C$,
$x$ г (1 моль) вещества - на $1,86^{\circ} C$,
$M : 8,5 = 1,86 : 0,465$, $M = 34$.
Соотношение между числом атомов водорода и кислорода в веществе $H_xO_y$
$x : y = \frac{5,94}{1,008} : \frac{94,06}{16} = 1 : 1$.
Простейшая формула вещества $HO$ ($M_0 = 17$), а поскольку $n = \frac{M}{M_0} = 2$, вещество имеет формулу $H_2O_2$, т. е. представляет собой перекись водорода.
Отсутствие электропроводности раствора указывает на то, что в растворе практически нет заряженных частиц (ионов), т. е. $H_2O_2$ почти не диссоциирована. Если бы вещество диссоциировало на ионы, то число частиц в растворе было бы больше числа молей взятого вещества. При этом наблюдалось бы более сильное понижение температуры замерзания, что позволило бы оценить степень диссоциации вещества. Таким образом, криоскопия может быть использована для изучения процессов диссоциации веществ.