Ở 25°C, áp suất hơi bão hòa của nước nguyên chất là 23,76mmHg. Khi hòa tan 2,7mol glyxerin vào 100mol H2O ở nhiệt độ trên thì độ giảm áp suất hơi bão hòa của dung dịch bằng:

Công thức hạ áp suất hơi bão hòa của dung dịch so với dung môi nguyên chất: \(\frac{P_0 - P}{P_0} = \frac{n_{ct}}{n_{dm} + n_{ct}}\) Trong đó: - \(P_0\) là áp suất hơi bão hòa của dung môi nguyên chất (nước) = 23,76 mmHg - \(P\) là áp suất hơi bão hòa của dung dịch (cần tìm) - \(n_{ct}\) là số mol chất tan = \(\frac{5}{62,5}\) = 0,08 mol - \(n_{dm}\) là số mol dung môi (nước) = \(\frac{100}{18}\) ≈ 5,56 mol Thay số vào công thức: \(\frac{23,76 - P}{23,76} = \frac{0,08}{5,56 + 0,08}\) \(\frac{23,76 - P}{23,76} = \frac{0,08}{5,64}\) \(23,76 - P = 23,76 * \frac{0,08}{5,64}\) \(23,76 - P = 0,337\) \(P = 23,76 - 0,337\) \(P ≈ 23,42 mmHg\) Vậy đáp án gần đúng nhất là 23,4 mmHg.

Để giải bài này, ta sử dụng phương trình Clausius-Clapeyron để tính sự thay đổi nhiệt độ sôi theo áp suất. Phương trình có dạng: ln(P2/P1) = (ΔH_vap/R) * (1/T1 - 1/T2), trong đó:
- P1 = 1 atm, T1 = 100°C = 373,15 K
- P2 = 2 atm
- ΔH_vap = 40,65 kJ/mol = 40650 J/mol
- R = 8,314 J/mol.K
- T2 là nhiệt độ sôi cần tìm ở áp suất 2 atm.

Thay số vào phương trình: ln(2/1) = (40650/8,314) * (1/373,15 - 1/T2)

Giải phương trình để tìm T2:
ln(2) ≈ 0,693
0,693 = 4889,4 * (1/373,15 - 1/T2)
0,693 / 4889,4 = 1/373,15 - 1/T2
0,0001417 = 0,00268 - 1/T2
1/T2 = 0,00268 - 0,0001417
1/T2 = 0,0025383
T2 = 1 / 0,0025383 ≈ 393,95 K

Chuyển đổi T2 sang độ Celsius: T2 = 393,95 - 273,15 ≈ 120,8°C

Vậy, nước sôi ở khoảng 120,8°C khi áp suất là 2 atm.

Dung dịch điện li có số lượng hạt (ion) lớn hơn so với dung dịch chất không điện li có cùng nồng độ mol, do đó:
- Áp suất hơi bão hòa của dung dịch điện li thấp hơn (do số lượng hạt nhiều hơn cản trở sự bay hơi của dung môi).
- Nhiệt độ sôi của dung dịch điện li cao hơn (do cần nhiệt độ cao hơn để thắng lực hút giữa các ion và phân tử dung môi).
- Nhiệt độ đông đặc của dung dịch điện li thấp hơn (do số lượng hạt nhiều hơn cản trở quá trình hình thành mạng tinh thể của dung môi).

Vậy, so với dung dịch phân tử (chất tan không bay hơi) ở cùng điều kiện, dung dịch điện li có áp suất hơi bão hòa thấp hơn và nhiệt độ sôi cao hơn.

BaCO3 là một muối ít tan. Theo nguyên tắc tích số tan, BaCO3 sẽ tan nhiều nhất trong môi trường mà nồng độ các ion Ba2+ và CO32- thấp nhất.

* Dung dịch BaCl2 chứa ion Ba2+, làm giảm độ tan của BaCO3.
* Dung dịch Na2CO3 chứa ion CO32-, làm giảm độ tan của BaCO3.
* Dung dịch NaCl không chứa ion Ba2+ hoặc CO32-, không ảnh hưởng đáng kể đến độ tan của BaCO3 so với nước nguyên chất.
* Nước nguyên chất là môi trường không chứa ion Ba2+ hoặc CO32+, do đó BaCO3 sẽ tan nhiều hơn so với các dung dịch chứa các ion này.

Vậy, BaCO3 tan nhiều hơn cả trong H2O.

Để giải quyết bài toán này, ta sử dụng công thức nghiệm lạnh để tính số mol chất tan, sau đó áp dụng định luật Raoult để tính áp suất hơi bão hòa của dung dịch.

1. Tính số mol chất tan (i):
- Độ giảm nhiệt độ đông đặc: ΔTf = 0 - (-3,5) = 3,5 °C
- Hằng số nghiệm lạnh của nước: Kf = 1,86 °C.kg/mol
- Ta có: ΔTf = Kf * m * i, trong đó m là nồng độ molan và i là hệ số Van't Hoff. Vì AB2 tạo hỗn hợp eutectic với nước, ta xem như AB2 phân ly hoàn toàn thành A + 2B, vậy i = 3.
- m = ΔTf / (Kf * i) = 3,5 / (1,86 * 3) ≈ 0,625 mol/kg

2. Tính phân số mol của nước (x_H2O):
- Giả sử ta có 1 kg nước, tương đương 1000g nước.
- Số mol nước: n_H2O = 1000 g / 18 g/mol ≈ 55,56 mol
- Tổng số mol trong dung dịch: n_total = n_H2O + m = 55,56 + 0,625 = 56,185 mol
- Phân số mol của nước: x_H2O = n_H2O / n_total = 55,56 / 56,185 ≈ 0,9889

3. Tính áp suất hơi bão hòa của dung dịch (P):
- Áp suất hơi bão hòa của nước nguyên chất: P° = 34,1 mmHg
- Theo định luật Raoult: P = x_H2O * P° = 0,9889 * 34,1 mmHg ≈ 33,72 mmHg

Tuy nhiên, không có đáp án nào gần với 33.72mmHg. Có thể do làm tròn số hoặc có sai sót trong đề bài. Trong các đáp án đã cho, đáp án gần nhất là 32,1 mmHg, nhưng cách tính trên cho thấy nó không chính xác. Do đó, đáp án D có vẻ phù hợp nhất do có khả năng thiếu dữ kiện hoặc sai sót trong đề bài.

Tuy nhiên, khi xem xét kỹ lại các đáp án, ta thấy các đáp án đều khá xa so với kết quả tính toán. Để chắc chắn hơn, ta cần kiểm tra lại các giả định và công thức đã sử dụng. Nếu đề bài cho thêm thông tin về độ điện ly của AB2, hoặc có thêm dữ kiện khác, kết quả có thể khác.

Vì không có đáp án nào phù hợp, ta chọn đáp án D.