Решение задач по химию !!!

-14,53, если до сотых.

Для решения этой задачи воспользуемся формулой Рауля:

ΔT = Kf · m

где ΔT - изменение температуры (возрастание или понижение), Кf - постоянная криоскопической характеристики (криоскопическая постоянная), m - моляльность раствора.

Криоскопическая постоянная может быть выражена через молярную массу растворителя и молярный объем:

Kf = R · M(solvent) / ΔHf

где R - универсальная газовая постоянная (8.314 J/(mol·K)), M(solvent) - молярная масса растворителя, ΔHf - молярная энтальпия плавления растворителя.

Для воды (растворителя) растворимость метанола является коллигативным свойством, которое зависит только от моляльности раствора. Поэтому можно записать уравнение:

ΔT = Kf · m

где m - моляльность раствора.

Таким образом, чтобы найти изменение температуры, необходимо знать моляльность раствора метанола.

Моляльность раствора рассчитывается по формуле:

m = moles solute / mass solvent

где moles solute - количество вещества растворенного вещества (метанола), mass solvent - масса растворителя (воды).

Так как в задаче говорится о 20%-м растворе метанола по массе, то можно сказать, что мы имеем 20 г метанола в 80 г воды (поскольку сумма масс составляет 100%).

Molar mass of CH3OH = 12.01 g/mol + 3(1.01 g/mol) + 16.00 g/mol = 32.04 g/mol

Таким образом моляльность можно рассчитать:

m = (20 g / 32.04 g/mol) / (80 g / 18.015 g/mol) ≈ 0.748

Подставим значение моляльности в формулу Рауля:

ΔT = Kf · m
= (1.86 °C·kg/mol) · (0.748 mol/kg)
≈ 1.39 °C

Температура, при которой замерзнет 20%-й водный раствор метанола, будет на 1.39 °C ниже температуры замерзания чистой воды.

Температура замерзания воды составляет 0 °C, поэтому итоговый ответ:

0 °C - 1.39 °C ≈ -1.39 °C