Задача 4. Имеется раствор Аl2(SО4)3 с массовой долей w = 10% и плотностью r = 1,105 г/см3

Имеется раствор Аl₂(SО₄)₃ с массовой долей w = 10% и плотностью r = 1,105 г/см³. Каковы молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента с _эк, титр Т, моляльность с _m и молярная доля вещества этого раствора?

Решение.

1. Масса 1л раствора равна: m _р-ра = r_р-ра ^. V _р-ра = 1,105×1000 = 1105г. По определению массовой доли, в 100г раствора содержится 10г Аl₂(SО₄)₃, следовательно, в 1105г (т. е. в 1л) соответственно (1105×10)/100 = 110,5г. Молярная масса Аl₂(SО₄)_{3 (SО4)3} = 342г/моль. Таким образом, в 1л раствора содержится 110,5/342 = 0,32моль Аl₂(SО₄)₃ и молярная концентрация раствора равна 0,32моль/л.

2. Эквивалент молекулы Аl₂(SО₄)₃ равен 1/6 молекулы:

Э(Аl₂(SО₄)₃) = 1/6 Аl₂(SО₄)₃. Соответственно, 1моль-эквивалент составляет 1/6 часть моля Аl₂(SО₄)₃. Следовательно, в одном моле Аl₂(SО₄)₃ содержится 6 моль-эквивалентов, а в 1л данного раствора 0,32×6 = 1,92моль-экв Аl₂(SО₄)₃. Молярная концентрация эквивалента с _эк (или нормальная концентрация) равна 1,92моль/л или 1,92н.

3. Поскольку выше было найдено, что в 1000мл раствора содержится 110,5г растворенного вещества, то в 1мл находится 110,5/1000 = 0,1105г Аl₂(SО₄)₃ и титр раствора Т = 0,1105г/мл.

4. По условию, в 100г раствора содержится 10г Аl₂(SО₄)₃ и 90г Н₂О. Тогда на 1000г Н₂О приходится (1000×10)/90 = 111,11г Аl₂(SО₄)₃. Это составляет 111,11/342 = 0,325моля. Следовательно, в 1000г растворителя Н₂О содержится 0,325моля растворенного вещества Аl₂(SО₄)₃ и моляльность раствора с _m, по определению, равна 0,325моль/1000г Н₂О.

5. Из данных п. 1 следует, что в 1л раствора (1105г) содержится 110,5 г Аl₂(SО₄)₃ и 1105-110,5=994,5г Н₂О. Это составляет 994,5/18 = 55,25молей. Откуда молярная доля Аl₂(SО₄)₃ в растворе x _Аl2(SО4)3 = 0,32/(0,32 + 55,25) = 0,0058.

ОБЩИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ

- зависят от концентрации (числа частиц) и практически не зависят от природы растворенных веществ, могут проявляться в полной мере в идеальных растворах.

Идеальный раствор - гипотетический раствор, в котором нет химического взаимодействия между компонентами, образование его не сопровождается тепловыми и объемными изменениями ( DН_р= 0 и DV_р = 0) и каждый компонент ведет себя в растворе независимо от других компонентов. (Реально к идеальным приближаются очень разбавленные растворы неэлектролитов).