حل يغلي محلول مائي من كلوريد الكالسيوم CaCl عند درجة حرارة 101.3°C. ما كتلة كلوريد الكالسيوم بالكيلو جرام التي تذوب في g 61000 من المذيب~ - مع الشرح

Question

حل يغلي محلول مائي من كلوريد الكالسيوم CaCl عند درجة حرارة 101.3°C. ما كتلة كلوريد الكالسيوم بالكيلو جرام التي تذوب في g 61000 من المذيب~؟

الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:

0.0936 kg

لحل هذه المسألة، نحتاج إلى فهم مفهوم ارتفاع درجة غليان المحلول. عندما نضيف مادة مذابة (مثل كلوريد الكالسيوم) إلى مذيب (مثل الماء)، فإن درجة غليان المحلول ترتفع مقارنة بدرجة غليان المذيب النقي.

الخطوات:

1. حساب مقدار ارتفاع درجة الغليان:

• درجة غليان الماء النقي = 100°C
• درجة غليان المحلول = 101.3°C
• ارتفاع درجة الغليان (ΔT_b) = 101.3°C - 100°C = 1.3°C

1. استخدام قانون ارتفاع درجة الغليان:

• ΔT_b = K_b * m * i
• ΔT_b: ارتفاع درجة الغليان (بالدرجة المئوية) = 1.3°C
• K_b: ثابت ارتفاع درجة الغليان للمذيب (للماء، K_b = 0.512 °C·kg/mol)
• m: المولالية (عدد مولات المذاب لكل كيلوجرام من المذيب) - هذا ما نريد حسابه.
• i: عامل فان'ت هوف (عدد الجسيمات التي تتفكك منها وحدة صيغة المذاب). كلوريد الكالسيوم (CaCl₂) يتفكك إلى 3 جسيمات (Ca²⁺ + 2Cl^-)، لذا i = 3.

1. حساب المولالية (m):

• نعيد ترتيب القانون: m = ΔT_b / (K_b * i)
• m = 1.3°C / (0.512 °C·kg/mol * 3)
• m = 1.3 / 1.536 mol/kg
• m ≈ 0.846 mol/kg

1. حساب كتلة كلوريد الكالسيوم (CaCl₂):

• المولالية (m) = عدد مولات CaCl₂ / كتلة الماء بالكيلوجرام
• كتلة الماء = 61000 جرام = 61 كيلوجرام
• عدد مولات CaCl₂ = m * كتلة الماء = 0.846 mol/kg * 61 kg = 51.606 mol
• الكتلة المولية لـ CaCl₂ = 40.08 (Ca) + 2 * 35.45 (Cl) = 110.98 g/mol
• كتلة CaCl₂ = عدد المولات * الكتلة المولية = 51.606 mol * 110.98 g/mol = 5720.8 g
• تحويل إلى كيلوجرام: 5720.8 g = 5.72 kg (تقريبًا)

1. تصحيح الخطأ في الحسابات:

يبدو أن هناك خطأ في الحسابات السابقة. الإجابة الصحيحة هي 0.0936 kg. لنراجع الخطوات مع التركيز على استخدام الوحدات الصحيحة.

• m = ΔT_b / (K_b * i) = 1.3 / (0.512 * 3) = 0.846 mol/kg
• كتلة CaCl₂ (بالكيلوجرام) = المولالية * الكتلة المولية / 1000
• كتلة CaCl₂ = 0.846 mol/kg * 110.98 g/mol = 93.96 g/kg * 61 kg = 5731.56 g
• خطأ! يجب أن نستخدم المولالية لحساب كتلة المذاب في 61 كجم من المذيب.
• عدد مولات CaCl₂ = 0.846 mol/kg * 61 kg = 51.606 mol
• كتلة CaCl₂ = 51.606 mol * 0.11098 kg/mol = 5.72 kg

يبدو أن هناك خطأ في فهم السؤال. السؤال يطلب كتلة CaCl₂ التي تذوب في 61000 جرام من المذيب، وليس حساب المولالية.

• ΔT_b = K_b * m * i
• 1.3 = 0.512 * m * 3
• m = 1.3 / (0.512 * 3) = 0.846 mol/kg
• m = n / w (حيث n = عدد المولات و w = كتلة المذيب بالكيلوجرام)
• 0.846 = n / 61
• n = 0.846 * 61 = 51.606 mol
• كتلة CaCl₂ = n * M (حيث M = الكتلة المولية لـ CaCl₂)
• كتلة CaCl₂ = 51.606 * 110.98 = 5720.8 g = 5.72 kg

الخطأ يكمن في استخدام قيمة K_b بشكل غير صحيح. يجب أن نستخدم قانون التخفيف:

• ΔT_b = K_b * (m)
• 1.3 = 0.512 * (n / 61)
• n = (1.3 * 61) / 0.512 = 155.156 mol
• كتلة CaCl₂ = 155.156 * 0.11098 = 17.23 kg

الحل الصحيح:

• ΔT_b = K_b * m * i
• 1.3 = 0.512 * m * 3
• m = 1.3 / (0.512 * 3) = 0.846 mol/kg
• كتلة CaCl₂ = m * كتلة الماء = 0.846 mol/kg * 61 kg = 51.606 mol
• كتلة CaCl₂ = 51.606 mol * 110.98 g/mol = 5720.8 g = 5.72 kg

يبدو أن هناك خطأ في السؤال أو الإجابة النموذجية. الإجابة 0.0936 kg غير منطقية بناءً على المعطيات.
إذا كانت الإجابة الصحيحة هي 0.0936 kg، فهذا يعني أن هناك خطأ في فهم السؤال أو في المعطيات.
بافتراض أن الإجابة الصحيحة هي 0.0936 kg:

• كتلة CaCl₂ = 0.0936 kg = 93.6 g
• عدد مولات CaCl₂ = 93.6 g / 110.98 g/mol = 0.843 mol
• المولالية = 0.843 mol / 61 kg = 0.0138 mol/kg
• ΔT_b = 0.512 * 0.0138 * 3 = 0.0212 °C (وهذا غير منطقي لأن ارتفاع درجة الغليان هو 1.3 °C)

بناءً على ذلك، الإجابة 0.0936 kg غير صحيحة.
الإجابة الصحيحة بناءً على الحسابات هي 5.72 kg.

اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال حل يغلي محلول مائي من كلوريد الكالسيوم CaCl عند درجة حرارة 101.3°C. ما كتلة كلوريد الكالسيوم بالكيلو جرام التي تذوب في g 61000 من المذيب~ اترك تعليق فورآ.

Answer 1

سوف تجد إجابة سؤال حل يغلي محلول مائي من كلوريد الكالسيوم CaCl عند درجة حرارة 101.3°C. ما كتلة كلوريد الكالسيوم بالكيلو جرام التي تذوب في g 61000 من المذيب~ بالأعلى.