В 459 мл воды добавили 150 мл 12%-ного раствора уксусной кислоты C2H4O2 (p=1, 015 г/мл). Вычислительной массовую долю и молярную концентрацию кислоты в полученном растворе.…
В 459 мл воды добавили 150 мл 12%-ного раствора уксусной кислоты C2H4O2 (p=1, 015 г/мл). Вычислительной массовую долю и молярную концентрацию кислоты в полученном растворе. Изменением объема раствора пренебречь.
Для решения задачи сначала найдем массу уксусной кислоты в 150 мл 12%-ного раствора.
Определение массы раствора: Плотность раствора уксусной кислоты \( p = 1.015 \, \text{г/мл} \).
Объем раствора составляет 150 мл, следовательно, масса раствора (m) будет: \[ m = p \cdot V = 1.015 \, \text{г/мл} \cdot 150 \, \text{мл} = 152.25 \, \text{г} \]
Определение массы уксусной кислоты: Так как это 12%-ный раствор, масса уксусной кислоты (m_кислота) будет: \[ m_{\text{кислота}} = 0.12 \cdot m = 0.12 \cdot 152.25 \, \text{г} = 18.27 \, \text{г} \]
Определение общего объема раствора: Объем воды, добавленной к раствору, составляет 459 мл. Мы пренебрегаем изменением объема, значит, общий объем раствора (V_общий) равен: \[ V_{\text{общий}} = 459 \, \text{мл} + 150 \, \text{мл} = 609 \, \text{мл} = 0.609 \, \text{л} \]
Определение массовой доли уксусной кислоты: Массовая доля (\( w \)) уксусной кислоты в новом растворе вычисляется по формуле: \[ w = \frac{m_{\text{кислота}}}{m_{\text{общий}}} \cdot 100\% \] где \( m_{\text{общий}} \) — это общая масса раствора (масса воды + масса уксусной кислоты). Масса воды (массa_воды) может быть найдена по плотности воды: \[ m_{\text{вода}} = 459 \, \text{мл} \cdot 1 \, \text{г/мл} = 459 \, \text{г} \]
Таким образом, общая масса раствора будет: \[ m_{\text{общий}} = m_{\text{вода}} + m_{\text{кислота}} = 459 \, \text{г} + 152.25 \, \text{г} = 611.25 \, \text{г} \]
Теперь подставим значения в формулу: \[ w = \frac{18.27 \, \text{г}}{611.25 \, \text{г}} \cdot 100\% \approx 2.99\% \]
Определение молярной концентрации уксусной кислоты: Для этого нам сначала нужно найти количество вещества (\( n \)) уксусной кислоты, используя её молярную массу (\( M \)). Молярная масса уксусной кислоты \( C_2H_4O_2 \) составляет примерно 60 г/моль. \[ n = \frac{m_{\text{кислота}}}{M} = \frac{18.27 \, \text{г}}{60 \, \text{г/моль}} \approx 0.3045 \, \text{моль} \]
Теперь можно найти молярную концентрацию (\( C \)): \[ C = \frac{n}{V_{\text{общий}}} = \frac{0.3045 \, \text{моль}}{0.609 \, \text{л}} \approx 0.500 \, \text{моль/л} \]
В итоге, массовая доля уксусной кислоты в растворе составляет приблизительно 2.99%, а молярная концентрация — около 0.500 моль/л.
