В 256 г воды растворили 80 мл этанола (ρ = 0,8 г/мл). Рассчитайте молярную концентрацию полученного раствора, если плотность его составляет 0,97 г/мл. В ответе укажите число с…
В 256 г воды растворили 80 мл этанола (ρ = 0,8 г/мл). Рассчитайте молярную концентрацию полученного раствора, если плотность его составляет 0,97 г/мл. В ответе укажите число с точностью до десятых.
Для решения этой задачи давайте разберемся с данными, которые у нас есть, и проведем необходимые расчёты.
Шаг 1: Определение массы этанола
- Объём этанола: 80 мл
- Плотность этанола (\( \rho \)) = 0,8 г/мл
Теперь мы можем рассчитать массу этанола, используя формулу:
\[ \text{масса} = \text{объём} \times \text{плотность} \]
\[ \text{масса этанола} = 80 \, \text{мл} \times 0,8 \, \text{г/мл} = 64 \, \text{г} \]
Шаг 2: Определение общей массы раствора
- Масса воды: 256 г
- Масса этанола: 64 г (из предыдущего шага)
Теперь найдём общую массу раствора:
\[ \text{масса раствора} = \text{масса воды} + \text{масса этанола} = 256 \, \text{г} + 64 \, \text{г} = 320 \, \text{г} \]
Шаг 3: Определение объёма раствора
Теперь нам нужно найти объём раствора. Мы знаем плотность раствора (\( \rho_{\text{раствора}} = 0,97 \, \text{г/мл} \)). Используем формулу:
\[ \text{объём} = \frac{\text{масса}}{\text{плотность}} \]
\[ \text{объём раствора} = \frac{320 \, \text{г}}{0,97 \, \text{г/мл}} \approx 329,9 \, \text{мл} \]
Шаг 4: Определение молярной концентрации
Теперь нам нужно рассчитать молярную концентрацию (\( C \)). Для этого сначала найдём количество моль этанола.
Молярная масса этанола (\( C_2H_5OH \)):
Молярная масса = \( 2 \times 12 + 6 \times 1 + 16 = 46 \, \text{г/моль} \)
Количество моль этанола:
\[ n = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{64 \, \text{г}}{46 \, \text{г/моль}} \approx 1,39 \, \text{моль} \]
- Теперь рассчитаем молярную концентрацию:
\[ C = \frac{n}{V} \]
где \( V \) — объём раствора в литрах. Приведём объём из мл в л:
\[ V = \frac{329,9 \, \text{мл}}{1000} = 0,3299 \, \text{л} \]
Теперь подставляем значения в формулу для молярной концентрации:
\[ C = \frac{1,39 \, \text{моль}}{0,3299 \, \text{л}} \approx 4,22 \, \text{моль/л} \]
Ответ
Таким образом, молярная концентрация полученного раствора этанола составляет приблизительно 4,2 моль/л (с точностью до десятых).
