Как рассчитать осмотическое давление

Осмотическое давление раствора – это минимальное давление, необходимое для предотвращения попадания воды в раствор через полупроницаемую мембрану. Осмотическое давление также отражает, насколько легко вода может проникать в раствор через осмос, например через клеточную мембрану. Для разбавленного раствора осмотическое давление подчиняется формуле закона идеального газа и может быть рассчитано, если вам известны концентрация раствора и температура.

Осмотический Проблема с давлением

Каково осмотическое давление раствора, приготовленного путем добавления 13,65 г сахарозы (C 12 H 22 O 11 ) до количества воды, достаточного для приготовления 250 мл раствора при 25 ° C?

Решение:

Осмос и осмотическое давление взаимосвязаны. Осмос – это перетекание растворителя в раствор через полупроницаемую мембрану. Осмотическое давление – это давление, которое останавливает процесс осмоса. Осмотическое давление – это коллигативное свойство вещества, поскольку оно зависит от концентрации растворенного вещества, а не от его химической природы.

Осмотическое давление выражается формулой:

Π = iMRT (обратите внимание, как он напоминает форму PV = nRT закона идеального газа)

, где
Π – осмотическое давление в атм.
i = коэффициент Ван ‘т Гоффа растворенного вещества
M = молярная концентрация в моль/л
R = универсальная газовая постоянная = 0,08206 л · атм/моль · K
T = абсолютная температура в K

Шаг 1. Найдите концентрацию сахарозы

Для этого найдите атомные веса элементов в соединение:

Из таблицы Менделеева:
C = 12 г/моль
H = 1 г/моль
O = 16 г/ моль

Используйте атомные веса, чтобы найти молярную массу соединения. Умножьте нижние индексы в формуле на атомный вес элемента. Если нижний индекс отсутствует, это означает, что присутствует один атом.

молярная масса сахарозы = 12 (12) + 22 (1) + 11 (16)
молярная масса сахароза = 144 + 22 + 176
молярная масса сахарозы = 342

n сахароза = 13,65 г x 1 моль/342 г
n сахароза = 0,04 моль

M сахароза = n сахароза / Объем раствора
M сахарозы = 0,04 моль/(250 мл x 1 л/1000 мл)
M сахароза = 0,04 моль/0,25 л
M сахароза = 0,16 моль/л

Шаг 2, Найдите абсолютную температуру

Помните, что абсолютная температура всегда указывается в градусах Кельвина. Если температура указана в градусах Цельсия или Фаренгейта, преобразуйте ее в Кельвин.

T = ° C + 273
T = 25 + 273
T = 298 K

Шаг 3. Определение коэффициента Ван ‘т Гоффа

Сахароза не диссоциирует в воде; поэтому коэффициент Ван ‘т Гоффа = 1.

Шаг 4, Найдите осмотическое давление

Чтобы найти осмотическое давление, подставьте значения в уравнение.

Π = iMRT
Π = 1 x 0,16 моль/л x 0. 08206 л · атм/моль · K x 298 K
Π = 3,9 атм

Ответ:

Осмотическое давление раствора сахарозы составляет 3,9 атм.

Советы по решению проблем осмотического давления

Самая большая проблема при решении проблема заключается в знании фактора Вант-Гоффа и использовании правильных единиц для членов уравнения. Если раствор растворяется в воде (например, хлорид натрия), необходимо либо указать коэффициент Вант-Гоффа, либо найти его. Работайте в единицах атмосфер для давления, в градусах Кельвина для температуры, в молях для массы и в литрах для объема. Следите за значащими цифрами, если требуется преобразование единиц измерения.

Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий