Для того чтобы найти мольную долю KNO3, мольные отношения, молярность, моляльность и титр раствора, который содержит 14 мас.% KNO3 и имеет плотность 1,09 г/см³, нужно выполнить следующие расчёты.
Исходные данные:
- Массовая доля KNO3 = 14%
- Плотность раствора = 1,09 г/см³
1. Определим массу раствора
Допустим, берем 100 г раствора:
- Масса KNO3 = 14 г
- Масса воды = 100 г - 14 г = 86 г
2. Молярная масса KNO3
Молярная масса KNO3 (калийная селитра) рассчитывается как:
- K = 39,1 г/моль
- N = 14,0 г/моль
- O (3) = 3 × 16,0 г/моль = 48,0 г/моль
Молярная масса KNO3 = 39,1 + 14,0 + 48,0 = 101,1 г/моль
3. Мольная доля KNO3
Мольная доля \(X_{KNO3}\) рассчитывается по формуле: \[ X_{KNO3} = \frac{n_{KNO3}}{n_{KNO3} + n_{H2O}} \]
Для этого надо сначала найти количество молей KNO3 и воды.
Количество молей KNO3: \[ n_{KNO3} = \frac{14 \, \text{г}}{101,1 \, \text{г/моль}} \approx 0,1386 \, \text{моль} \]
Молярная масса воды (H2O) = 18 г/моль: \[ n_{H2O} = \frac{86 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} \approx 4,7778 \, \text{моль} \]
Теперь можно найти мольную долю: \[ X_{KNO3} = \frac{0,1386}{0,1386 + 4,7778} \approx 0,0285 \]
4. Молярность (C)
Молярность раствора (C) рассчитывается по формуле: \[ C = \frac{n_{KNO3}}{V} \] где V – объем раствора в литрах.
Чтобы найти объем раствора, воспользуемся его плотностью: \[ \text{Объем} = \frac{\text{Масса раствора}}{\text{Плотность}} = \frac{100 \, \text{г}}{1,09 \, \text{г/см}^3} \approx 91,74 \, \text{см}^3 = 0,09174 \, \text{дм}^3 \]
Теперь считаем молярность: \[ C = \frac{0,1386}{0,09174} \approx 1,51 \, \text{моль/дм}^3 \]
5. Моляльность (m)
Моляльность (m) рассчитывается по формуле: \[ m = \frac{n_{KNO3}}{m_{H2O}} \] где \( m_{H2O} \) – масса воды в кг: \[ m_{H2O} = \frac{86 \, \text{г}}{1000} = 0,086 \, \text{кг} \] \[ m = \frac{0,1386}{0,086} \approx 1,61 \, \text{моль/кг} \]
6. Титр
Титр (T) раствора выражается в г/дм³ и равен: \[ T = \frac{\text{масса KNO3}}{\text{объем раствора в дм}^3} \] \[ T = \frac{14 \, \text{г}}{0,1 \, \text{дм}^3} = 140 \, \text{г/дм}^3 \]
Резюме:
- Мольная доля KNO3 ≈ 0,0285
- Молярность ≈ 1,51 моль/дм³
- Моляльность ≈ 1,61 моль/кг
- Титр ≈ 140 г/дм³
Если у вас есть дополнительные вопросы или нужно уточнение, дайте знать!
