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, молярную концентрацию эквивалента в титр 36%-го раствора соляной кислоты.
Решение:
I
M(Na2CO3) = 106 г/моль;

fэкв(Na2CO3) = 1/2 = 0,5;

MЭ(Na2CO3) = fэкв(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:

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

Вычислим молярную концентрацию эквивалента, получим:

СЭ(Na2CO3) = m(Na2CO3)/[МЭ(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%; CМ(Na2CO3) = 2,264 моль/л; СЭ(Na2CO3) = 0,453 моль/л; T(Na2CO3) = 0,2400 г/мл.

II
M(H2SO4) = 98 г/моль.

Рассчитаем массу серной кислоты, получим:

m(H2SO4) = CM(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) . CM(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 fэкв(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 fэкв(HCl) = 1, то СЭ(HCl) = СМ(HCl) = 11,65 моль/л.

Находим титр раствора соляной кислоты, получим:

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

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