Номер 1, страница 24 - гдз по химии 7 класс учебник Шиманович, Красицкий

1. Как влияет наличие растворимых примесей в воде на температуру ее кипения?

Наличие растворимых примесей в воде приводит к повышению ее температуры кипения. Это явление называется эбулиоскопическим эффектом или повышением точки кипения.

Рассмотрим физическую причину этого явления. Кипение жидкости начинается тогда, когда давление ее насыщенного пара становится равным внешнему атмосферному давлению. Для чистой воды при нормальном атмосферном давлении (101,3 кПа) это происходит при температуре 100 °C.

Когда в воде растворяется нелетучее вещество (например, соль или сахар), его частицы (ионы или молекулы) распределяются между молекулами воды. Часть этих частиц оказывается на поверхности жидкости. Они занимают место, которое могли бы занять молекулы воды, и тем самым затрудняют их переход в газообразное состояние (испарение). В результате давление насыщенного пара над раствором при любой температуре оказывается ниже, чем над чистым растворителем (водой).

Чтобы раствор закипел, его необходимо нагреть до более высокой температуры, чтобы давление его насыщенного пара достигло значения внешнего давления. Следовательно, температура кипения раствора всегда выше температуры кипения чистого растворителя.

Величина повышения температуры кипения зависит от концентрации растворенного вещества. Чем больше концентрация примесей, тем выше будет температура кипения. Это описывается вторым законом Рауля для разбавленных растворов:

$\Delta T_{кип} = i \cdot E \cdot C_m$

где:

• $\Delta T_{кип}$ – повышение температуры кипения;
• $i$ – изотонический коэффициент (коэффициент Вант-Гоффа), показывающий, на сколько частиц распадается молекула вещества в растворе. для неэлектролитов (например, сахара) $i=1$, для электролитов (например, поваренной соли NaCl) $i \approx 2$, так как она диссоциирует на ионы Na⁺ и Cl^–;
• $E$ – эбулиоскопическая константа растворителя. Для воды она составляет 0,512 °C·кг/моль;
• $C_m$ – моляльная концентрация раствора (количество молей растворенного вещества на 1 кг растворителя).

Таким образом, например, соленая вода будет кипеть при температуре немного выше 100 °C, и эта температура будет тем выше, чем больше соли растворено в воде.

Ответ: Наличие растворимых примесей в воде повышает ее температуру кипения. Это происходит из-за того, что примеси снижают давление насыщенного пара воды, и для достижения кипения (когда давление пара равно внешнему давлению) требуется более высокая температура.