Для решения задачи нам нужно рассчитать несколько значений: массовую долю, молярную, нормальную и моляльную концентрацию.
- Массовая доля (ω) растворенного вещества рассчитывается по формуле:
[
\omega = \frac{m_{растворенного\ вещества}}{m_{раствора}} \times 100%
]
где:
- ( m_{растворенного\ вещества} = 50 , г ) (масса КBr);
- ( m_{раствора} ) — масса раствора.
Массу раствора можно найти, используя плотность и объем:
[
m_{раствора} = V \times \rho = 200 , мл \times 1,16 , г/см³ = 232 , г
]
Теперь подставим значения в формулу для массовой доли:
[
\omega = \frac{50}{232} \times 100% \approx 21,55%
]
- Молярная концентрация (C) раствора рассчитывается по формуле:
[
C = \frac{n}{V}
]
где ( n ) — количество молей вещества, ( V ) — объем раствора в литрах.
Сначала найдём количество молей KBr. Для этого нужно знать его молярную массу.
Молярная масса KBr:
- K = 39,1 г/моль,
- Br = 79,9 г/моль.
Таким образом,
[
M_{KBr} = 39,1 + 79,9 = 119 , г/моль.
]
Теперь находим количество молей KBr:
[
n = \frac{m}{M} = \frac{50}{119} \approx 0,4202 , моль.
]
Объем раствора в литрах:
[
V = 200 , мл = 0,2 , л.
]
Теперь можно найти молярную концентрацию:
[
C = \frac{0,4202}{0,2} \approx 2,101 , моль/л.
]
- Нормальная концентрация (C_n) для соли KBr (в данном случае это одноосная соль) равна молярной концентрации:
[
C_n = C \approx 2,101 , экв/л.
]
- Моляльная концентрация (m) рассчитывается по формуле:
[
m = \frac{n}{m_{растворителя}}
]
где ( m_{растворителя} ) — масса растворителя (воды) в килограммах. Масса растворителя (воды) будет равна массе раствора минус масса растворенного вещества:
[
m_{растворителя} = m_{раствора} - m_{растворенного\ вещества} = 232 , г - 50 , г = 182 , г = 0.182 , кг.
]
Теперь мы можем найти моляльную концентрацию:
[
m = \frac{0,4202}{0,182} \approx 2,31 , моль/кг.
]
Теперь подведем итоги:
- Массовая доля растворенного вещества: (\omega \approx 21,55%)
- Молярная концентрация: (C \approx 2,101 , моль/л)
- Нормальная концентрация: (C_n \approx 2,101 , экв/л)
- Моляльная концентрация: (m \approx 2,31 , моль/кг)
