В1.4. Растворимость нитрата серебра в воде при 20°С составляет 222.5 г/100 г, а при 80°C

604 г/100 г. при температуре 20°С приготовили 100 г насыщенного раствора. Рассчитайте массу нитрата серебра, которую можно дополнительно растворить, если нагреть раствор до 80°С (4 балла). Сколько нитрата серебра выпадет из 300 г насыщенного при 80°С раствора, если его охладить до 20°С (6 баллов)?

Для решения задачи воспользуемся законом Рауля: при нагревании раствора температура его кипения повышается, а при охлаждении - понижается. При этом, если раствор насыщенный, то при изменении температуры происходит перераспределение растворенного вещества между раствором и его паром.

1) Начнем с расчета массы нитрата серебра, которая может быть дополнительно растворена при нагревании раствора до 80°C. Для этого воспользуемся формулой:

m = (Cs - C0) * V

где m - масса растворенного вещества, которую можно дополнительно растворить, Cs - концентрация раствора при заданной температуре (в г/100 г), C0 - концентрация раствора при начальной температуре (в г/100 г), V - объем раствора (в мл).

Переведем концентрации в доли и подставим известные значения:

m = (0.2225 - 1) * 1000 = -777.5 г

Отрицательное значение говорит о том, что при нагревании раствора масса растворенного вещества уменьшится на 777.5 г. Это связано с тем, что при повышении температуры растворимость нитрата серебра уменьшается.

2) Теперь рассчитаем, сколько нитрата серебра выпадет из 300 г насыщенного при 80°C раствора, если его охладить до 20°C. Для этого воспользуемся формулой:

m = (Cs - C0) * V

где m - масса выпавшего вещества, Cs - концентрация раствора при начальной температуре (в г/100 г), C0 - концентрация раствора при заданной температуре (в г/100 г), V - объем раствора (в мл).

Переведем концентрации в доли и подставим известные значения:

m = (1 - 0.604) * 300 = 112.8 г

Таким образом, при охлаждении 300 г насыщенного при 80°C раствора до 20°C выпадет 112.8 г нитрата серебра.