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…

Чтобы решить задачу, давайте сначала определим все известные параметры и шаги, необходимые для нахождения молярной концентрации раствора.

Шаг 1: Определим массу этанола

Дано:

• Объем этанола: \( V_{\text{этанол}} = 80 \, \text{мл} \)
• Плотность этанола: \( \rho_{\text{этанол}} = 0,8 \, \text{г/мл} \)

Сначала найдем массу этанола, используя формулу:

\[ m = V \times \rho \]

Подставим значения:

\[ m_{\text{этанол}} = 80 \, \text{мл} \times 0,8 \, \text{г/мл} = 64 \, \text{г} \]

Шаг 2: Определим общее количество вещества этанола

Теперь нам нужно найти мольную массу этанола (C₂H₅OH), которая равна примерно 46 г/моль. Теперь можем рассчитать количество молей этанола:

\[ n_{\text{этанол}} = \frac{m_{\text{этанол}}}{M_{\text{этанол}}} \]

где:

• \( M_{\text{этанол}} \approx 46 \, \text{г/моль} \)

Подставим значения:

\[ n_{\text{этанол}} = \frac{64 \, \text{г}}{46 \, \text{г/моль}} \approx 1,39 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Определим общий объем раствора

Далее, нужно рассчитать общий объем раствора. Мы знаем, что добавили 80 мл этанола и 256 г воды.

Сначала найдем объем воды. Плотность воды примерно равна 1 г/мл, поэтому:

\[ V_{\text{вода}} = \frac{m_{\text{вода}}}{\rho_{\text{вода}}} = \frac{256 \, \text{г}}{1 \, \text{г/мл}} = 256 \, \text{мл} \]

Теперь, чтобы найти общий объем раствора, нужно сложить объемы этанола и воды:

\[ V_{\text{раствор}} = V_{\text{этанол}} + V_{\text{вода}} = 80 \, \text{мл} + 256 \, \text{мл} = 336 \, \text{мл} \]

Шаг 4: Переведем объем раствора в литры

Для калькуляции молярной концентрации необходимо, чтобы объем был в литрах:

\[ V_{\text{раствор}} = 336 \, \text{мл} = 0,336 \, \text{л} \]

Шаг 5: Рассчитаем молярную концентрацию

Молярная концентрация (C) определяется как количество вещества (в молях) на объем раствора (в литрах):

\[ C = \frac{n_{\text{этанол}}}{V_{\text{раствор}}} \]

Подставим уже найденные значения:

\[ C = \frac{1,39 \, \text{моль}}{0,336 \, \text{л}} \approx 4,14 \, \text{моль/л} \]

Ответ

Таким образом, молярная концентрация полученного раствора составит примерно 4,1 моль/л (с точностью до десятых).