Чтобы вычислить молярную и эквивалентную концентрации раствора серной кислоты (H₂SO₄), следуем шаг за шагом.
Шаг 1: Определение массы серной кислоты в растворе
Дано:
- Объем раствора (V) = 700 мл = 0.7 л
- Массовая доля (w) = 5%
- Плотность (ρ) = 1.102 г/мл
Первым делом вычислим массу всего раствора:
[
\text{Масса раствора} = V \times \rho = 700 , \text{мл} \times 1.102 , \text{г/мл} = 771.4 , \text{г}
]
Теперь найдем массу серной кислоты в растворе:
[
\text{Масса H₂SO₄} = \text{Масса раствора} \times \frac{w}{100} = 771.4 , \text{г} \times \frac{5}{100} = 38.57 , \text{г}
]
Шаг 2: Вычисление числа молей серной кислоты
Теперь, чтобы вычислить количество молей H₂SO₄, используем молярную массу серной кислоты. Молярная масса H₂SO₄ составляет:
- H: 1 г/моль × 2 = 2 г/моль
- S: 32 г/моль
- O: 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
- Итого: 2 + 32 + 64 = 98 г/моль
Теперь найдем количество молей H₂SO₄:
[
n = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{38.57 , \text{г}}{98 , \text{г/моль}} \approx 0.393 , \text{моль}
]
Шаг 3: Вычисление молярной концентрации
Молярная концентрация (C) раствора определяется как:
[
C = \frac{n}{V} = \frac{0.393 , \text{моль}}{0.7 , \text{л}} \approx 0.561 , \text{моль/л}
]
Шаг 4: Вычисление эквивалентной концентрации (нормальности)
В случае серной кислоты H₂SO₄ эквивалентность рассчитывается следующим образом:
- H₂SO₄ — сильная кислота и может отдавать 2 иона водорода (H⁺). Таким образом, эквивалентное количество H₂SO₄ будет вдвое больше.
Эквивалентная концентрация (N):
[
N = 2 \times C = 2 \times 0.561 , \text{моль/л} \approx 1.122 , \text{н}
]
Результаты
- Молярная концентрация: около 0.561 моль/л
- Эквивалентная концентрация (нормальность): около 1.122 н
Таким образом, мы получили необходимые характеристики раствора серной кислоты. Если у вас остались вопросы или нужна дополнительная помощь, не стесняйтесь спрашивать!
