Водный раствор мочевины массовая доля= 8,7%

Возьмем 1 литр раствора, в нем мочевины
m = p*V = 1*1000 = 1000 г
mмоч = m*ω = 1000*0.087 = 87 г
v = m/M = 87/60 = 87/60 = 1,45 моль
Концентрация
C = v/V = 1.45/1 = 1.5 моль/л
Масса растворителя
mH2O = 1000-87 = 913 г
Используем уравнение Вант-Гоффа:
P=СRT
Где:
π – осмотическое давление раствора, кПа
С – молярная концентрация растворенного вещества, моль/л
R – универсальная газовая постоянная, 8,31 Дж/(моль*К)
T – температура раствора, K
P = СRT = 1,45*8,31*298 = 3591 кПа
Давление воды при 30°C
p0 = 4240 кПа
Для решения используем закон Рауля:
Относительное понижение парциального давления пара растворителя над раствором не зависит от природы растворённого вещества и равно его мольной доле в растворе .
(p0 – p)/p0 = v/(v0+v) = N
Где:
p0 – парциальное давление насыщенного пара над чистым растворителем, кПа;
p – парциальное давление насыщенного пара над раствором, кПа;
N – мольная доля компонента;
v – количество растворенного вещества, моль;
v0 – количество растворителя, моль
Откуда:
∆p = p0 *vv0+vКоличество воды 913/18 = 50,72 моль
∆p = 4240*(1,45/(1,45+50,72)) = 117,85 Па
p = p0 - ∆p = 4240 - 117.85 = 4122,15 Па
Понижение температуры кристаллизации бесконечно разбавленных растворов не зависит от природы растворённого вещества и прямо пропорционально моляльной концентрации раствора.
∆t(зам)= K*Сm=K*mM*mр-ля
∆t(зам) – понижение температуры замерзания р-ра, ⁰С
К — криоскопическая постоянная растворителя, K·моль−1·кг;
m – масса растворенного вещества, г
M – молярная масса, г/моль,
mр-ля – масса растворителя, кг,
Cm — моляльная концентрация растворенного вещества, измеряется в количестве растворенного вещества на 1 кг растворителя, моль/кг.
∆t(зам)= 1,86 *8760*0,913 = 2,95⁰С
t = -2.95 °C
Повышение температуры кипения бесконечно разбавленных растворов нелетучих веществ не зависит от природы растворённого вещества и прямо пропорционально моляльной концентрации раствора
∆t(кип)= E*Сm = E*mM*mр-ля
∆t(кип) – повышение температуры кипения р-ра, ⁰С
E — эбулиоскопическая постоянная растворителя, K·моль−1·кг;
m – масса растворенного вещества, г
M – молярная масса, г/моль,
mр-ля – масса растворителя, кг.
Cm — моляльная концентрация растворенного вещества, измеряется в количестве растворенного вещества на 1 кг растворителя, моль/кг.
∆t(кип)= E*Сm =0,52 *8760*0,913 = 0.83⁰С
t = 100.83 °C
Ответ: P = 3591 кПа, p = 4122,15 Па, t = -2.95 °C, t = 100.83 °C
,