дано:
- Растворимость пентанола-1 (C5H12O) в 1 литре воды = 22 г
- Растворимость октанола-1 (C8H18O) в 1 литре воды = 0,3 г
- Масса воды в растворе = 1 кг (или 1000 г)
найти:
а) Какой спирт лучше растворяется в воде и почему?
б) Вычислить массовые доли пентанола-1 и октанола-1 в их насыщенных водных растворах при 20 °С.
решение:
а) Сравниваем растворимость спиртов. Пентанол-1 растворяется в воде в количестве 22 г, тогда как октанол-1 – лишь 0,3 г. Это говорит о том, что пентанол-1 намного лучше растворяется в воде. Причиной этого является то, что пентанол-1 имеет меньшую молекулярную массу и короткую углеродную цепь по сравнению с октанолом-1, что увеличивает полярность и способствует образованию водородных связей с молекулами воды.
б) Для вычисления массовых долей используем формулу:
w = (m_вещества / m_раствор) * 100%,
где w - массовая доля, m_вещества - масса растворенного вещества, m_раствор - общая масса раствора.
1. Для пентанола-1:
m_пентанол = 22 г
m_раствор_пентанол = m_воды + m_пентанол = 1000 г + 22 г = 1022 г
w_пентанол = (22 г / 1022 г) * 100% ≈ 2.15%
2. Для октанола-1:
m_октанол = 0,3 г
m_раствор_октанол = m_воды + m_октанол = 1000 г + 0,3 г = 1000,3 г
w_октанол = (0,3 г / 1000,3 г) * 100% ≈ 0.03%
ответ:
а) Пентанол-1 лучше растворяется в воде, так как его растворимость значительно выше, чем у октанола-1, из-за меньшей молекулярной массы и более короткой углеродной цепи.
б) Массовая доля пентанола-1 ≈ 2.15%, массовая доля октанола-1 ≈ 0.03% в их насыщенных водных растворах при 20 °С.