background image

Chemia Fizyczna, ćwiczenia rachunkowe 
Chemia, semestr III 
 
 

(12) Równowaga fazowa ciecz-ciało stałe. 

 

1.

 W badaniach wodnych roztworów elektrolitów metodą magnetycznego rezonansu jądrowego 

(NMR) obniża się niekiedy temperaturę krzepnięcia roztworu dodając do niego deuterowanego 

acetonu (CD

3

-C(O)-CD

3

). Do jakiej najniższej temperatury można oziębić mieszaninę 20% wag. 

H

2

O i 80% wag. CD

3

-C(O)-CD

3

, aby nie zaszła w niej jeszcze krystalizacja? Ciepło topnienia 

H

2

O wynosi 6,0 kJ 

mol

-1

, a CD

3

-C(O)-CD

3

 7,72 kJ 

mol

-1

. Temp. krzepnięcia acetonu 178 K. 

 

2.

 Roztwór alkoholu etylowego i wody zawiera 90% wag. EtOH. Określ, która substancja przy 

ochładzaniu krystalizuje z roztworu. Dane są: L

t

(H

2

O) = 6020 J 

mol

-1

, L

t

(EtOH) = 4810 J 

mol

-1

T

k

(H

2

O) = 0 

o

C, T

k

(EtOH) = -114 

o

C. 

 

3.

 Roztwór zawierający 0,1 mola naftalenu i 0,9 mola benzenu ochłodzono do temperatury,  

w której z roztworu wydzieliło się nieco stałego benzenu. Osad odsączono, a powstały roztwór 

ogrzano do temp. 80 

o

C. Okazało się, że prężność pary benzenu wynosi 892 hPa. Wiedząc, że 

T

k

(C

6

H

6

) = 5,5 

o

C, T

w

(C

6

H

6

) = 80 

o

C, L

t

(C

6

H

6

) = 10670 J 

mol

-1

, wyznacz temperaturę 

ochłodzenia roztworu oraz ilość wykrystalizowanego benzenu. Załóż, że naftalen i benzen 

tworzą roztwory doskonałe, oraz że naftalen jest nielotny. 

 

4.

 Oblicz rozpuszczalność sacharozy w wodzie (w molach na 1000 g H

2

O) w temp. 25 

o

C. 

Temperatura topnienia sacharozy wynosi 200 

o

C, jej ciepło topnienia 15,1 kJ 

mol

-1

, a masa 

molowa 342 g 

mol

-1

. Załóż doskonałość roztworu wodnego sacharozy. 

 

5.

 Do chłodnicy samochodowej wlano 4,00 dm

3

 glikolu etylenowego o gęstości 1,116 kg 

dm

-3

 

i dopełniono wodą destylowaną do łącznej objętości 12,50 dm

3

. Do jakiej temperatury zostanie 

zabezpieczona przed zamarzaniem ciecz w chłodnicy? Dane są: K

k

(H

2

O) = 1,86 kg 

mol

-1

M(C

2

H

4

(OH)

2

) = 62,07 g 

mol

-1

, d(H

2

O) =1000 g 

dm

-3

 

6.

 Stop żelaza z krzemem zawiera 14,5% Si. Oblicz temperaturę krzepnięcia stopu, jeżeli temp. 

krzepnięcia żelaza wynosi 1530 

o

C, a jego stała krioskopowa równa jest 13,18 kg 

mol

-1