Рассчитать массовую долю ω(В) вещества В, титр раствора Т(В), а также массовую С(В), моляльную Сm(В), молярную CМ(В), и нормальную концентрацию Сэкв(В)* раствора, полученного при растворении вещества В массой m(В) в воде массой m(H2O) и плотностью раствора ρ.
№ Вещество В m(В), г m(H2O), г ρ раствора, г/см3
Вещество В m(В), г m(H2O), г ρ раствора, г/см3
H2SO4 2,370 50 1,030
Ответ
ω = 4,52%; Т = 0,046617 г/см3; С = 46,6168 г/дм3; Ст = 0,4833 моль/кг; СМ = 0,4753 моль/дм3; Сэкв = 0,9506 моль/дм3.
Решение
Массовая доля вещества равна отношению массы растворённого вещества к массе раствора.
ωB=mBmB+mH2O,
где тВ – масса растворённого вещества, г;
тН2О – масса растворителя, г.
ωB=2,3702,370+50=0,0452 или 4,52%.
Титр раствора показывает, какая масса вещества приходится на 1 см3 раствора. Вычислим, какой объём занимает раствор массой
тр-ра = тВ + тН2О;
тр-ра = 2,370 + 50 = 52,370 (г).
V=mp-paρ,
где тр-ра – масса раствора, г;
ρ – плотность раствора, г/см3.
V=52,3701,030=50,84 (см3).
Т=mBV;
Т=2,37050,84=0,046617 (г/см3).
Массовая концентрация показывает, какая масса растворённого вещества находится в 1 дм3 раствора.
C=mBV.
Переведём объём из см3 в дм3: 50,84 см3 = 0,05084 дм3.
C=2,3700,05084=46,6168 (г/дм3) = 46,62 (мг/см3).
Моляльная концентрация показывает, сколько молей вещества растворено в 1 кг растворителя.
Cm=mB∙1000MB∙mр-ля,
где тВ – масса растворённого вещества, г;
МВ – молярная масса растворённого вещества, г/моль;
тН2О – масса растворителя, г.
Молярная масса H2SO4 равна
МВ = 1,01∙2 + 32,06 + 16,00∙4 = 98,08 (г/моль).
Cm=2,370∙100098,08∙50=0,4833 (моль/кг)
Молярная концентрация показывает, сколько молей вещества растворено в 1 дм3 раствора.
CM=mBMB∙V,
где тВ – масса растворённого вещества, г;
МВ – молярная масса растворённого вещества, г/моль;
V – объём раствора, дм3.
CM=2,37098,08∙0,05084=0,4753 (моль/дм3).
Нормальная концентрация показывает, сколько молей эквивалента растворённого вещества находится в 1 дм3 раствора.
Cэкв=mBMB,экв∙V,
где тВ – масса растворённого вещества, г;
МВ,экв – молярная масса эквивалента растворённого вещества, г/моль;
V – объём раствора, дм3.
Молярная масса эквивалента H2SO4 равна молярной массе этой кислоты, делённой на 2, так как серная кислота – двухосновная кислота.
МВ,экв = МВ : 2 = 98,08 : 2 = 49,04 (г/моль).
Cэкв=2,37049,04∙0,05084=0,9506 (моль/дм3)
Ответ: ω = 4,52%; Т = 0,046617 г/см3; С = 46,6168 г/дм3; Ст = 0,4833 моль/кг; СМ = 0,4753 моль/дм3; Сэкв = 0,9506 моль/дм3.