如何计算溶液的渗透浓度?

Question

如题所述

Answer 1

要计算溶液的渗透浓度，我们需要首先计算出溶液的摩尔浓度，然后考虑溶质和溶剂之间的渗透系数。假设K2SO4溶解度无限大，不考虑其溶解度限制。

根据给定的信息，400毫升0.01 mol/L +K2SO4溶液中的K2SO4的摩尔数可以通过以下公式计算：

0.01 mol/L × 0.4 L = 0.004 mol

因此，该溶液中K2SO4的摩尔数为0.004摩尔。

考虑到K2SO4为离子化合物，其离子的摩尔浓度不等于溶液的摩尔浓度，而是要考虑离子的离子强度（即离子的有效浓度）。在此假设K2SO4完全离解，其离子强度为2（每分子K2SO4会产生两个离子）。因此，溶液中K+和SO42-的离子强度均为0.008 mol/L。

渗透浓度是指溶液对水的渗透压，它可以表示为：

π = CRT

其中，C是溶液的摩尔浓度，R是理想气体常数（8.31 J/(mol·K)），T是绝对温度（单位为K），π是渗透压（单位为Pa）。

在常温下（约为25℃），绝对温度为298K。因此，溶液的渗透浓度为：

π = (2 × 0.008 mol/L) × (8.31 J/(mol·K) × 298K) = 39.45 Pa

因此，该溶液的渗透浓度为39.45 Pa。