Из 800 г 45% H2PO4 выпариванием удалили 200 г воды определите массовую долю полученного раствора, а так же молярную и эквивалентную концентрации 1 литра этого раствора
Для решения задачи давайте последовательно рассмотрим все этапы.
Определение состава раствора: У нас есть 800 г раствора, содержащего 45% H₂PO₄. Сначала найдем массу H₂PO₄ в растворе.
\[ \text{Масса H₂PO₄} = 800 \, \text{г} \times 0,45 = 360 \, \text{г} \]
Следовательно, масса воды в растворе:
\[ \text{Масса воды} = 800 \, \text{г} - 360 \, \text{г} = 440 \, \text{г} \]
После выпаривания 200 г воды масса оставшейся воды будет:
\[ \text{Остаточная масса воды} = 440 \, \text{г} - 200 \, \text{г} = 240 \, \text{г} \]
Определение новой массы раствора: Теперь определим массу нового раствора после удаления воды:
\[ \text{Масса нового раствора} = \text{Масса H₂PO₄} + \text{Остаточная масса воды} = 360 \, \text{г} + 240 \, \text{г} = 600 \, \text{г} \]
Определение массовой доли H₂PO₄ в новом растворе: Массовая доля H₂PO₄ рассчитывается по формуле:
\[ \text{Массовая доля H₂PO₄} = \frac{\text{Масса H₂PO₄}}{\text{Масса нового раствора}} \times 100\% \]
Подставляем значения:
\[ \text{Массовая доля H₂PO₄} = \frac{360 \, \text{г}}{600 \, \text{г}} \times 100\% = 60\% \]
Расчет молярной концентрации: Для нахождения молярной концентрации H₂PO₄ нужно знать его молярную массу. Молярная масса H₂PO₄ равна:
\[ M(H₂PO₄) = 2 \times 1 + 1 \times 31 + 4 \times 16 = 2 + 31 + 64 = 97 \, \text{г/моль} \]
Сначала определим, сколько моль H₂PO₄ в полученном растворе:
\[ n(H₂PO₄) = \frac{\text{Масса H₂PO₄}}{M(H₂PO₄)} = \frac{360 \, \text{г}}{97 \, \text{г/моль}} \approx 3,71 \, \text{моль} \]
Молярная концентрация раствора (в литрах) равна количеству молей H₂PO₄, делённому на объем раствора. Предположим, что мы имеем 1 литр раствора:
\[ C = n(H₂PO₄) = 3,71 \, \text{моль/л} \]
Расчет эквивалентной концентрации: Так как H₂PO₄ имеет два кислых протона, эквивалентная концентрация может быть рассчитана следующим образом:
\[ C_{\text{экв}} = 2 \times C = 2 \times 3,71 \approx 7,42 \, \text{моль/л} \]
Таким образом, мы получили:
- Массовая доля H₂PO₄ в новом растворе составляет 60%.
- Молярная концентрация составляет примерно 3,71 моль/л.
- Эквивалентная концентрация составляет примерно 7,42 моль/л.
