Дано:
Масса бензола (m_бензола) = 62,5 г
Масса бензойной кислоты (m_кислоты) = 0,26 г
Температура кристаллизации индивидуального бензола (T₀) = +5,5 °C = 278,65 K
Температура кристаллизации раствора бензойной кислоты в бензоле (T) = +5,32 °C = 278,47 K
Константа криоскопии бензола (K_кр) = 5,16 К×кг×моль^(-1)
Найти:
Степень диссоциации бензойной кислоты.
Решение:
Сначала найдем изменение температуры кристаллизации (ΔT):
ΔT = T₀ - T = 278,65 - 278,47 = 0,18 K
Теперь рассчитаем мольную концентрацию раствора бензойной кислоты:
m_кислоты = 0,26 г
M_кислоты = 122,12 г/моль (молярная масса бензойной кислоты)
n_кислоты = m_кислоты / M_кислоты = 0,26 / 122,12 ≈ 0,00213 моль
m_бензола = 62,5 г
M_бензола = 78,11 г/моль (молярная масса бензола)
n_бензола = m_бензола / M_бензола = 62,5 / 78,11 ≈ 0,8 моль
Теперь рассчитаем количество вещества бензойной кислоты до диссоциации:
n_до = n_кислоты = 0,00213 моль
Теперь найдем степень диссоциации (α):
ΔT = K_кр * m * α,
где m - количество вещества растворенного вещества:
m = n_кислоты / (n_бензола + n_кислоты) ≈ 0,00213 / (0,8 + 0,00213) ≈ 0,0026 моль
Теперь найдем степень диссоциации:
α = ΔT / (K_кр * m) ≈ 0,18 / (5,16 * 0,0026) ≈ 13,85
Ответ:
Степень диссоциации бензойной кислоты составляет примерно 13,85.