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 задачи о расчете молярной концентрации раствора, следуем пошагово:
Шаг 1: Определяем массу этанола
Из условия задачи известно, что объем этанола равен 80 мл, а его плотность (\(ρ\)) составляет 0,8 г/мл. Чтобы найти массу этанола, используем формулу:
\[ m = V \cdot ρ \]
где:
- \(m\) — масса (г),
- \(V\) — объем (мл),
- \(ρ\) — плотность (г/мл).
Подставляем значения:
\[ m_{\text{этанол}} = 80 \, \text{мл} \cdot 0,8 \, \text{г/мл} = 64 \, \text{г} \]
Шаг 2: Определяем массу раствора
Теперь найдем массу полученного раствора. Из условия у нас есть 256 г воды. Таким образом, общая масса раствора будет:
\[ m_{\text{раствор}} = m_{\text{вода}} + m_{\text{этанол}} = 256 \, \text{г} + 64 \, \text{г} = 320 \, \text{г} \]
Шаг 3: Находим количество молей этанола
Чтобы рассчитать молярную концентрацию, надо знать количество молей этанола. Молярная масса этанола (\(C_2H_5OH\)) составляет:
- Углерод (C): 12 г/моль × 2 = 24 г/моль
- Водород (H): 1 г/моль × 6 = 6 г/моль
- Кислород (O): 16 г/моль × 1 = 16 г/моль
Суммарная молярная масса этанола:
\[ M_{\text{этанол}} = 24 + 6 + 16 = 46 \, \text{г/моль} \]
Теперь можем найти количество молей:
\[ n_{\text{этанол}} = \frac{m_{\text{этанол}}}{M_{\text{этанол}}} = \frac{64 \, \text{г}}{46 \, \text{г/моль}} \approx 1,3913 \, \text{моль} \]
Шаг 4: Рассчитываем объем раствора
Чтобы найти молярную концентрацию, нам нужно знать объем раствора в литрах. Известно, что плотность раствора равна 0,97 г/мл. Находим объем раствора:
\[ V_{\text{раствор}} = \frac{m_{\text{раствор}}}{ρ_{\text{раствор}}} = \frac{320 \, \text{г}}{0,97 \, \text{г/мл}} \approx 329,9 \, \text{мл} \]
Приведем объем в литры:
\[ V_{\text{раствор}} \approx 0,3299 \, \text{л} \]
Шаг 5: Находим молярную концентрацию
Молярная концентрация (\(C\)) раствора определяется как отношение количества молей к объему раствора в литрах:
\[ C = \frac{n_{\text{этанол}}}{V_{\text{раствор}}} \approx \frac{1,3913 \, \text{моль}}{0,3299 \, \text{л}} \approx 4,22 \, \text{моль/л} \]
Окончательный ответ
Молярная концентрация полученного раствора составляет примерно 4,2 моль/л.
