2015-01-30
360
Сколько см3 96%-ного (по массе) раствора серной кислоты плотностью 1,84 г/ см3 потребуется для приготовления 2 дм3 0,25 М раствора?
РЕШЕНИЕ
1. Найдем массу серной кислоты, содержащейся в 2 дм3 0,25 М раствора (См=0,25 моль/ дм3)
См=n/V= m(в-ва)/М(в-ва)· V(р-ра)
Отсюда
m(в-ва)= См · V(p - pa) · М.
m(в-ва)= 0,25 (моль/дм3)·2(дм3)·98(г/моль)=49(г).
2. Найдем массу 96%-ного раствора H2SO4, содержащего столько же серной кислоты:
ω= m(в-ва)·100%/ m(р-ра)
Отсюда
m(р-ра)= m(в-ва)·100%/ω
m(96%-ного р-ра)=49/0,96=51(г)
Или по пропорции
49г H2SO4 - 96%
m(р-ра) - 100%
m(р-ра)=49·100/96=51(г).
3. Найдем объем 96%-ного раствора серной кислоты массой 51г.
V(p - pa)= m(р-ра)/ p =51,0(г)/1,84(г/ см3)=27,7(см3)
Итак, для приготовления 2 см3 0,25 М раствора серной кислотыпотребуется 28 см3 раствора с массовой долей H2S04 96%.
ПРИМЕР 3
Пересчет концентраций.
Плотность 0,06 М раствора сульфата алюминия равна 1,019г/см3. Вычислите: ω, Сэк, Сm,T, N.
РЕШЕНИЕ
Молярная концентрация раствора - 0,06 моль/ дм3. Следовательно, в 1 дм3 раствора содержится 0,06 моль Al2(SO4)3. Найдем все необходимые для расчета концентраций характеристики раствора, растворенного вещества и растворителя (для 1 дм3 раствора).
|
|
|
Для раствора:
m(p-pa) = p·V =1,019 (г/ см3) · 1000 (см3) = 1019 (г). Для растворенного вещества:
M(AI2(S04)3) = 2 · 27 + 3 · (32 + 4 ·16) = 342 (г/моль);
fэк =1/(3·2)=1/6
Мэк(Al2(S04)3)=M/6 =57(г/моль эк);
n(Al2(S04)3) = 0,06 (моль);
m(Al2(S04)3) = n ∙ М = 0,06 ∙ 342 = 20,52 (г)
(или nэк = m/Mэк=20,52/57)=0,36(моль-эк)
Для растворителя
m(Н20) = m(p-pa) - m(в-ва) =1019-20,52 =998,48 (г) = 0,998 (кг);
n(Н20) = m(Н20) / M(Н20) =998,48/18=55,47(моль).
Подставим найденные характеристики в формулы для вычисления концентраций:
ω(Al2(S04)3) =m(Al2(S04)3)/ m(p-pa)= 20,52/1019=0,02=2%;
С эк = nэк/V(р-ра)=0,36(моль)/1(дм3)=0,36моль эк/дм3
Сm= n(Al2(S04)3)/ m(Н20)=0,06(моль)/0,998(кг)=0,06;
Т= m(Al2(S04)3)/ V(p - pa)(см3)=20,52(г)/100(см3)=0,0205;
N(Al2(S04)3)= n(в-ва)/ (n(в-ва)+n(Н20))=0,06/(0,06+55,47)=0,001.
