Решение задач по химии на расчет количественных концентраций раствора

 

 

 

Задача 12.
1. Рассчитать процентную, молярную, молярную концентрацию эквивалента и титр раствора соды (Na₂CO₃), если в 100 мл содержится 24 г соды, плотность которой 1,760 г/см³.
2.Определить процентную концентрацию 8-молярного раствора серной кислоты, плотность которой 1,44 г/см³.
3. Рассчитать молярную концентрацию эквивалента и титр 36%-го раствора соляной кислоты.
Решение:
Вопрос I

M(Na₂CO₃) = 106 г/моль;

f_экв(Na₂CO₃) = 1/2 = 0,5;

M_Э(Na₂CO₃) = f_экв(Na₂CO₃) ^. M(Na₂CO₃) = 0,5 ^. 106 = 53 г/моль.

Находим количество соды, получим:

n(Na₂CO₃) = m(Na₂CO₃)/M((Na₂CO₃) = 24/106 = 0,2264 моль.

Рассчитаем молярную концентрацию раствора соды, получим:

C_М(Na₂CO₃) = n(Na₂CO₃)/V(p-pa) = 0,2264/0,1 = 2,264 моль/л.

Вычислим молярную концентрацию эквивалента, получим:

С_Э(Na₂CO₃) = m(Na₂CO₃)/[М_Э(Na₂CO₃) ^. V(p-pa)] =
= 24/(53 ^. 0,1) = 0,453 моль/л

Рассчитаем титр раствора соды (Na₂CO₃), получим:

T(Na₂CO₃) = m(Na₂CO₃)/V(p-pa) =24 г/100 мл = 0,2400 г/мл.

Процентную концентрацию раствора соды найдем по уравнению:

w%(Na₂CO₃) = [m(Na₂CO₃) ^. 100%]/m(p-pa), где

m(p-pa) = [V(p-pa) ^. p(p-pa)] = 100 . 1,760 = 176,0 г.

Тогда

w%(Na₂CO₃) = (24 ^. 100)/176,0 = 13,64%.

Ответ: w%(Na₂CO₃) = 13,64%; C_М(Na₂CO₃) =
= 2,264 моль/л; С_Э(Na₂CO₃) =
= 0,453 моль/л; T(Na₂CO₃) = 0,2400 г/мл.

Вопрос II

M(H₂SO₄) = 98 г/моль.

Рассчитаем массу серной кислоты, получим:

m(H₂SO₄) = C_M(H₂SO₄) ^. M(H₂SO₄) = 8 . 98 = 784 г.

Рассчитаем массу раствора, получим:

m(p-pa) = [1000 ^. p(p-pa)] = (1000 ^. 1,440) = 1440

Рассчитаем процентную концентрацию 8-молярного раствора серной кислоты, получим:

w%H₂SO₄) = [m(H₂SO₄) ^. 100%]/m(p-pa)] =
= [(784 ^. 100%)/1440] = 54,44%.

Можно расситать процентную концентрацию раствора кислоты и так, используя одно уравнение, получим:

w%(H₂SO₄) = [M(H₂SO₄) ^. C_M(H₂SO₄) ^. 100%]/[V ^. p(p-pa)] =
= (98 ^. 8 ^. 100%)/(1000 ^. 1,44) = 54,44%.

Ответ: w%(H₂SO₄) = 54,44%.

III
М(HCl) = 36,5 г/моль;

HCl - одноосновная кислота, то f_экв(HCl) = 1/1 = 1;

по табличным данным плотность 36% раствора HCl равна 1,179 г/мл.

Находим массу раствора, получим:

m(p-pa) = V . p(p-pa) = [1000 ^. 1,179] = 1179 г.

Рассчитаем массу HCl, получим:

m(HCl) = w%(HCl) ^. m(p-pa)/100% = (36 ^. 1179)/100 = 424,44 г.

Находим молярность раствора, получим:

СМ(HCl) = m(HCl)/M(HCl) = 424,44/36,5 = 11,65 моль/л.

Так как f_экв(HCl) = 1, то С_Э(HCl) = С_М(HCl) = 11,65 моль/л.

Находим титр раствора соляной кислоты, получим:

Т(HCl) = m(HCl/V = 424,44/1000 = 0,4242 г/мл.

Ответ: С_М(HCl) = 11,65 моль/л; С_Э(HCl) =
= 11,65 моль/л; Т(HCl) = 0,4242 г/мл.

---