Question

Определить молярную массу бензойной кислоты, если известно, что ее раствор в бензоле кристаллизуется при температуре +5,18°С. Для бензола Т крист=5,5°С, K кр=5,16 К×кг×моль-1, а для приготовления раствора взято 100 г бензола и 0,757 г бензойной кислоты. Считать, что в растворе кислота практически не диссоциирована.

Answer 1

Дано:
Масса бензола (m_бензола) = 100 г
Масса бензойной кислоты (m_кислоты) = 0,757 г
Температура кристаллизации индивидуального бензола (T₀) = +5,5 °C = 278,65 K
Температура кристаллизации раствора бензойной кислоты в бензоле (T) = +5,18 °C = 278,33 K
Константа криоскопии бензола (K_кр) = 5,16 К×кг×моль^(-1)
Предположение: кислота практически не диссоциирована.

Найти:
Молярную массу бензойной кислоты.

Решение:
Сначала найдем изменение температуры кристаллизации (ΔT):
ΔT = T₀ - T = 278,65 - 278,33 = 0,32 K

Теперь рассчитаем мольную концентрацию раствора бензойной кислоты:
m_кислоты = 0,757 г
M_кислоты = ?
n_кислоты = m_кислоты / M_кислоты

m_бензола = 100 г
M_бензола = 78,11 г/моль (молярная масса бензола)
n_бензола = m_бензола / M_бензола

Так как кислота практически не диссоциирована, то можно считать, что n_кислоты ≈ n_бензола.

Теперь выразим m_кислоты через n_бензола и M_кислоты:
m_кислоты = n_бензола * M_кислоты

Отсюда получаем формулу для расчета молярной массы бензойной кислоты:
M_кислоты = m_кислоты / n_бензола

Рассчитаем молярную массу:
M_кислоты = 0,757 / 78,11 ≈ 9,69 г/моль

Ответ:
Молярная масса бензойной кислоты составляет примерно 9,69 г/моль.