Какую массу хромокалиевых квасцов (KCr(SO4)2 12H2O) следует растворить в 100 г горячей воды, чтобы получить раствор с мольной долей атомов кислорода 34.0%? Ответ выразите в…

Чтобы решить эту задачу, сначала найдем молярную массу хромокалиевых квасцов (KCr(SO4)2 · 12H2O). Для этого мы разложим состав на отдельные элементы и найдем их массы:

• Калий (K): 39.1 г/моль
• Хром (Cr): 52.0 г/моль
• Сера (S): 32.1 г/моль (в 2-х SO4, значит 2 * 32.1 = 64.2 г/моль)
• Кислород (O): 16.0 г/моль (в 8-ми O из 2-х SO4, значит 8 * 16.0 = 128.0 г/моль)
• Вода (H2O): 18.0 г/моль (в 12 H2O, значит 12 * 18.0 = 216.0 г/моль)

Теперь сложим все это:

Молярная масса KCr(SO4)2 · 12H2O = 39.1 + 52.0 + 64.2 + 128.0 + 216.0 = 499.3 г/моль.

Теперь определим, какая часть массы в растворе занимает кислород. В KCr(SO4)2 · 12H2O у нас 8 атомов кислорода из сульфатов и 12 атомов кислорода из 12 молекул воды, всего 20 атомов кислорода.

Теперь найдем общую массу, которую мы будем использовать для расчета количества кислорода:

1. Пусть x – масса хромокалиевых квасцов, которая будет растворена.
2. Общая масса раствора = x + 100 г.

Теперь найдем массу кислорода в растворе:

• Масса кислорода в KCr(SO4)2 · 12H2O = 20 атомов * 16 г/моль = 320 г (в 1 моле).
• Масса кислорода в x г KCr(SO4)2: (20/499.3) * x = 0.0401 * x (приблизительно, с округлением).

Теперь составим уравнение:

\[ \frac{0.0401x}{x + 100} = 0.34 \]

Умножим обе стороны на (x + 100):

\[ 0.0401x = 0.34(x + 100) \]

Раскроем скобки:

\[ 0.0401x = 0.34x + 34 \]

Переносим все термины с x в одну сторону:

\[ 0.0401x - 0.34x = 34 \]

Сложим коэффициенты:

\[ -0.2999x = 34 \]

Теперь найдем x:

\[ x = \frac{34}{0.2999} \approx 113.4 г \]

Таким образом, массу хромокалиевых квасцов, которую следует растворить в 100 г горячей воды для получения раствора с мольной долей атомов кислорода 34.0%, составит примерно 113.4 г.