Вычислите температуру кипения и замерзания 5%-ного раствора сахара С12H22O11 в воде

При растворении в растворителе нелетучего вещества давление пара растворителя над веществом убавляется, что вызывает увеличение температуры кипения раствора и снижение температуры его замерзания по сопоставлению с незапятнанным растворителем. При этом, сообразно закону Рауля, увеличение температуры кипения (Dtкип.) и снижение температуры замерзания (Dtзам.) раствора пропорционально молярной концентрации раствора:

Dtкип = E Cm, (1)

Dtзам = К Сm. (2)

Тут Cm - молярная концентрация раствора (число молей растворенного вещества в 1000 г растворителя); E - эбуллиоскопическая константа растворителя, град; К - криоскопическая константа растворителя, град.
Так как молярная концентрация Cm = m 1000 / M m1,

где m - масса растворенного вещества, г; M - молекулярная масса растворенного вещества, г; m1 - масса растворителя, г, то формулы (1) и (2) можно записать последующим образом:

Dtкип = E (m 1000/M m1), (3)

Dtзам = К (m 1000/M m1). (4)

Эти формулы позволяют найти температуры замерзания и кипения растворов по их концентрации, а также сыскать молекулярную массу растворенного вещества по понижению температуры замерзания и увеличению температуры кипения раствора.
Для воды криоскопическая константа (К) и эбуллиоскопическая константа (Е) соответственно одинаковы 1,86 и 0,52 град. Молекулярная масса сахара 342 г. Рассчитаем снижение температуры кристаллизации 5 %-ного раствора сахара:

Dtзам = 1,86 5 1000 / 342 95 = 0,29 С.

Вода кристаллизуется при 0 С, как следует, температура кристал-лизации раствора будет 0 - 0,29 = - 0,29 С.

Из формулы (3) рассчитываем увеличение температуры кипения этого раствора:

Dtкип = 0,52 5 1000 / 342 95 = 0,06 С.

Вода бурлит при 100 С. Как следует, температура кипения этого раствора будет 100 + 0,06 = 100,06 С.