Степень диссоциации сульфата натрия по давлению пара
При 100°С давление пара раствора, содержащего 0,05 моля сульфата натрия в 450 г воды, равно 100,8 кПа (756,2 мм рт. ст.). Определить кажущуюся степень диссоциации Na2SO4.
Дано
`n(Na_2SO_4) = 0.05 text{ моль}`
`m(H_2O) = 450 text{ г}`
`t = 100°C`
`P = 100.8 text{ кПа}`
`P_0 = 101.3 text{ кПа}`
Найти
`α(Na_2SO_4) = text{?}`
Решение
Запишем уравнение диссоциации сульфата натрия:
`Na_2SO_4 = 2Na^+ + SO_4^(2-)`
Найдём количество вещества воды:
`n(H_2O) = (m(H_2O))/(M(H_2O)) = 450/18 = 25 text{ моль}`
По закону Рауля давление пара над раствором связано с мольной долей растворителя:
`P = P_0 * χ(H_2O)`
Отсюда найдём мольную долю воды:
`χ(H_2O) = (P)/(P_0) = 100.8/101.3 = 0.9951`
Общее количество частиц в растворе:
`n_text{общ.} = n(H_2O) + i * n(Na_2SO_4)`
Мольная доля воды:
`χ(H_2O) = (n(H_2O))/(n(H_2O) + i * n(Na_2SO_4))`
Подставим известные значения и найдём i:
`0.9951 = 25/(25 + i * 0.05)`
`25 + i * 0.05 = 25/0.9951 = 25.12`
`i * 0.05 = 25.12 - 25`
`i = 2.4`
Найдём кажущуюся степень диссоциации:
`i = 1 + α*(k - 1)`
`2.4 = 1 + α*(3 - 1)`
`2.4 = 1 + 2α`
`α = 0.7`
Ответ
`α(Na_2SO_4) = 0.7`