- 締切済み
凝固点降下について
34.2gのスクロースを1.00kgの純水に溶かした水溶液の凝固点を測定すると-0.185℃であった。500gの純水に0.585gの塩化ナトリウムを溶かした水溶液を-0.200℃まで冷却したとき、生じた氷は何gか?という問題で、 解説には、凝固点降下度が0.200となっていたのですが、なぜですか?? また、この問題が分からないので解説してください!!!
- harenohinosoray
- お礼率23% (6/26)
- 化学
- 回答数2
- ありがとう数0
- みんなの回答 (2)
- 専門家の回答
みんなの回答
- gohtraw
- ベストアンサー率54% (1630/2966)
溶質が電解質なので、溶解によって生じるイオンのモル数で考えないと ダメでした。 塩化ナトリウム0.585gは0.01モルであり、ここから生じるイオンは 合計0.02モルです。生じた氷をxgとすると、 0.02/(0.5-x/1000)=0.2/1.85 これでx=315 です。 純水の凝固点は0℃で、問題の塩化ナトリウムの凝固点はー0.200℃です。 凝固点が-0.200℃になるためには、塩化ナトリウムの濃度は 0.2/1.85/2≒0.054 モル/kg ・・・(A) でなくてはなりません。 問題の溶液を冷やしていくと、塩化ナトリウムを含まない氷と、塩化ナトリウム水溶液 ができます。ここで氷がxg (x/1000 kg)だとすると、塩化ナトリウム水溶液は 下記の二つからできていることになります。 (0.5-x/1000) kg の水・・・(1) 0.01モルの塩化ナトリウム ・・・(2) 氷が出来てくると、(1)は次第に減少し、(2)は変わりません。従って溶液の濃度は 次第に上がってきます。それにつれて溶液の凝固点も下がってくるわけですが、 それには限界があります。冷却するのはー0.200℃までなので、上記の (A)より高い濃度にはなりません。つまりそれ以上氷は増えないということになります。
- gohtraw
- ベストアンサー率54% (1630/2966)
スクロースの分子量は342ですから、 34.2gのスクロースを1.00kgの純水に溶かした水溶液 の濃度は0.1モル/kgです。このときの凝固点がー0.185℃ なので、水のモル凝固点降下は1.85℃ということです。 塩化ナトリウム水溶液の凝固点がー0.2℃になるためには、 その濃度は 0.2/1.85モル/kg である必要があります。 塩化ナトリウム0.585gは0.01モルであり、ここで生じた氷をxgとすると、 0.01/(0.5-x/1000)=0.2/1.85 x=408 塩化ナトリウム水溶液を凍らせた場合、氷には塩化ナトリウムが含まれず、 凍っていない部分の濃度が上がっていくことになります。氷が増えていくと、 この溶液部分の凝固点は 次第に下がっていくわけですが、温度がー0.200℃と決まっているので、 溶液部分の凝固点がー0.200℃になるところまで濃度が上がったらそれ以上は 氷にはならないということです。従って、ある質量の氷ができた残りの溶液の 凝固点がー0.200℃になるところを探せばいいことになります。凝固点が0℃から -0.200℃に下がっているので凝固点降下度は0.200ですね。
関連するQ&A
- 凝固点降下について・・・
純水200gに0.010molのスクロースが溶解した水溶液(A)と純水100gに塩化ナトリウム0.010molが溶解した水溶液(B)がある。 問)Aの凝固点は、-0.093℃であった。Bを冷却して純粋な氷が50gできるときの温度【℃】を求めよ。 解)Bの残った水は50gであることから、溶液の質量モル濃度は0.40(mol/kg)。凝固点降下度は質量モル濃度に比例するので、約0.74(K)。よって-0.74℃。 この問題によると「溶液が固体になる=溶媒のみが固体になる」っていうことですよね? では、溶液の温度を下げ続けると、質量モル濃度が上がり続け凝固点降下どが∞になり、溶液を完全に固体にすることはできない。 という事になりそうなんですけど、どうなんでしょうか? それと、実際に溶液の温度を下げていったとき、ある温度で溶解度を越して、途中で濃度が変わることが考えられます。そしたら、最初の状態で求めた凝固点も実際の凝固点と変わってしまいませんか? 最初に凝固点降下を習った時は「なるほど!!」って思ったんですけど、よくよく考えてみるとわからないことだらけでした。
- ベストアンサー
- 化学
- 凝固点降下について
200gの水に塩化バリウム0.01molを溶かした溶液と、200gの水に硫酸ナトリウム0.01molを溶かした溶液とを混合したのち、-0.46℃まで冷却した。その時得られた結果は、次の記述のうちどれにもっとも近いか。ただし、水のモル凝固点降下は1.86K・kg/molである。 (1)氷はできない (2)およそ80gの氷ができる。 (3)およそ120gの氷ができる。 (4)およそ240gの氷ができる。 (5)およそ360gの氷ができる。 (6)水はすべて氷になる。 <解答> BaCl2+Na2SO4→BaSO4(沈殿)+2NaCl 氷が生成したとして、それをx[g]とおく。氷が共存しているときの温度は凝固点であるから、問題の溶液の凝固点は-0.46℃である。 0.46=1.86×0.02×(1+1)×(1000/400 - x) x=238(g) 凝固点で氷と水が共存して、温度が下がらなくなるということは、凝固点降下度も変わらなくなりますよね?でも氷が増えていくと水が少なくなる分、質量モル濃度も上がってくると思うのですが、それなのに凝固点降下度は変わらないというのが、分かりません。例えば、この式でxが変われば0.46という値も変わります。でも氷も共存してるから凝固点はかわらない。矛盾になりませんか?
- ベストアンサー
- 化学
- 凝固点降下に関する問題
酢酸の凝固点→約17℃ 1000gの水に60gの酢酸を溶解した水溶液の凝固点降下→約1℃ このとき、水溶液中の酢酸の状態について予想されることは? という問題なのですが、凝固点というものが良く分かっていないので、どう解き始めればよいのか見当もつきません。 どのように解き始めればよいのですか?教えてください。
- 締切済み
- 化学
- 凝固点降下から求める分子量の誤差
化学の授業で、凝固点降下の実験をしました。 尿素と塩化ナトリウムをそれぞれ0.6、0.3gずつ10mlの純水に溶かし、 試験管に入れた後、寒剤で冷却しました。 10秒ごとにアルコール温度計で温度を測り、結果をグラフ(<縦軸>温度<横軸>時間)にすることで、各溶液の凝固点を求めました。 結果は、 尿素 -1.40 塩化ナトリウム -3.40 でした。 次に、求めた凝固点から、 M=1000×1.88×W{0.6or0.3}/(0{純水の凝固点}-t{-1.40or-3.40})×10{純水の質量} という式より、尿素、塩化ナトリウムの分子量を求めました。 しかし、求めた分子量は、 尿素 63 塩化ナトリウム 15 となってしまい、尿素は理論値60より少し大きく、 塩化ナトリウムは理論値58.5を大幅に下回ってしまいました。 この、求めた分子量と理論値のズレの原因を考える必要があります。 尿素の分子量に誤差が出た、 塩化ナトリウムの分子量にズレが出た(実験でのミス?) の考えられる原因を教えてください。 レポートの提出期限が迫っているのですが、なかなか分かりません。 回答よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- モル凝固点降下度について・・・
こんにちは。質問なんですが、 問題A 水1kgに尿素(分子量60)1モルが溶けている溶液の凝固点降下度(モル凝固点降下)はいくらか。 問題B 純粋な水の凝固点は0.00℃であり、水500gにグルコース(分子量180)9.0gを溶かした水溶液の凝固点は-0.19℃である。水のモル凝固点降下(溶質粒子1モル/kgの時の凝固点降下度)はいくらか。 という二つの問題があり、Aの答えは1.9Kと解答に書かれていて,Bは1.9K・kg/モルと書かれています。 同じモル凝固点降下を聞いているのに、なぜ、単位が異なるのですか?教えて下さい。
- ベストアンサー
- 化学
- 混合物の凝固点降下より質量パーセント濃度を求める
塩化ナトリウムと塩化カリウムの結晶混合物1.0gを200gの水に溶解すると、凝固点が0.31K低下した。この塩の混合物中の塩化ナトリウムの質量パーセント濃度を求めよ。ただし、水のモル凝固点降下は1.86K/Kg molであるとし、電解質は水溶液中で完全に電離しているものとする。 という問題があります。 私は、Δt=Kmの式よりモル濃度を算出し、質量パーセント濃度に換算する方法で求めてみた結果、9.75%という結果になりました。しかし、いまいち自信がもてません。 正しい計算方法を教えて頂けると嬉しいです。
- ベストアンサー
- 化学
補足
回答ありがとうございます!!! 解答は315でした、、 あと、氷が増えていくと、 この溶液部分の凝固点は 次第に下がっていくわけですが、温度がー0.200℃と決まっているので、 溶液部分の凝固点がー0.200℃になるところまで濃度が上がったらそれ以上は 氷にはならないということです。←もう少し詳しく説明お願いします!!!