Test z Destylacja wody i podwyższenie temperatury wrzenia roztworu

Pytanie 1: W aparaturze do destylacji termometr powinien być umieszczony tak, aby mierzył temperaturę bezpośrednio w cieczy znajdującej się w kolbie destylacyjnej.

A. Tak

B. Nie

Wyjaśnienie: Termometr w aparaturze do destylacji musi być umieszczony tak, aby jego zbiorniczek rtęci (lub czujnik) znajdował się dokładnie na wysokości wylotu bocznego kolby destylacyjnej, w strumieniu par. Pomiar temperatury w cieczy w kolbie dałby błędne wyniki, ponieważ mierzy się temperaturę wrzenia destylowanej substancji, a nie temperaturę wrzenia roztworu w kolbie.

Pytanie 2: Które z poniższych zastosowań destylacji są wymienione w materiałach jako powszechne zastosowania?

A. Oczyszczanie wody w celu produkcji wody destylowanej

B. Rozdzielanie ropy naftowej na frakcje, takie jak benzyna czy olej napędowy

C. Produkcja alkoholi

D. Mierzenie temperatury wrzenia roztworów z dużą precyzją

Wyjaśnienie: Zgodnie z materiałami, najbardziej powszechnym zastosowaniem destylacji jest oczyszczanie wody (produkcja wody destylowanej), rozdzielanie ropy naftowej na frakcje (benzyna, nafta, olej napędowy) oraz produkcja alkoholi. Mierzenie temperatury wrzenia jest związane z ebulioskopią, ale nie jest zastosowaniem destylacji, lecz zjawiskiem obserwowanym podczas procesu lub osobnym badaniem.

Pytanie 3: Ebulioskopia to dziedzina chemii fizycznej zajmująca się badaniem podwyższenia temperatury wrzenia roztworów.

A. Tak

B. Nie

Wyjaśnienie: Zgodnie z materiałami, ebulioskopia jest definiowana jako dziedzina chemii fizycznej, która bada podwyższenie temperatury wrzenia roztworów.

Pytanie 4: Molalna stała ebulioskopowa ma taką samą wartość dla wszystkich rozpuszczalników.

A. Tak

B. Nie

Wyjaśnienie: Molalna stała ebulioskopowa (K_e) jest stałą charakterystyczną dla danego rozpuszczalnika, a nie jest taka sama dla wszystkich rozpuszczalników.

Pytanie 5: Które z poniższych stwierdzeń dotyczących wzoru na podwyższenie temperatury wrzenia (ΔT_w = i · K_e · b) jest poprawne, bazując na dostarczonych materiałach?

A. Zmienna 'b' to stężenie masowe roztworu, wyrażone w g/kg.

B. Czynnik 'i' dla substancji niedysocjujących, takich jak cukier, jest równy 1.

C. Wartość 'K_e' jest stałą dla każdego rozpuszczalnika i informuje o ile wzrośnie temperatura wrzenia, gdy w 1 kg rozpuszczalnika rozpuści się 1 mol substancji nielotnej.

D. ΔT_w wyraża temperaturę wrzenia czystego rozpuszczalnika w stopniach Celsjusza.

Wyjaśnienie: Zmienna 'b' to stężenie molalne roztworu, a nie masowe, wyrażone w molach na kilogram (mol/kg), co sprawia, że opcja 0 jest niepoprawna. Zgodnie z materiałem, dla substancji niedysocjujących (np. cukier, mocznik), czynnik van 't Hoffa 'i' jest równy 1, co czyni opcję 1 poprawną. Opcja 2 jest poprawna, ponieważ materiał jasno określa, że 'K_e' to molalna stała ebulioskopowa rozpuszczalnika, charakterystyczna dla niego i informująca, o ile wzrośnie temperatura wrzenia po rozpuszczeniu 1 mola substancji nielotnej w 1 kg rozpuszczalnika. ΔT_w to podwyższenie temperatury wrzenia, czyli różnica między temperaturą wrzenia roztworu a temperaturą wrzenia czystego rozpuszczalnika, a nie sama temperatura wrzenia czystego rozpuszczalnika, więc opcja 3 jest niepoprawna.