Для решения задачи найдем массу хлорида алюминия, необходимую для приготовления раствора, а также проведем вычисления для молярной и нормальной концентраций.
Шаг 1: Найдем массу раствора
Дано:
- Объем раствора ( V = 2 \times 10^{-3} , \text{м}^3 )
- Плотность раствора ( \rho = 1090 , \text{кг/м}^3 )
Сначала найдем массу раствора ( m_{\text{раствор}} ) по формуле:
[
m_{\text{раствор}} = V \cdot \rho
]
Подставим известные значения:
[
m_{\text{раствор}} = 2 \times 10^{-3} , \text{м}^3 \cdot 1090 , \text{кг/м}^3 = 2.18 , \text{кг}
]
Шаг 2: Найдем массу хлорида алюминия (AlCl₃)
Дано, что массовая доля хлорида алюминия в растворе равна 12%:
[
w = 0.12
]
Масса хлорида алюминия ( m_{\text{AlCl}3} ) в растворе:
[
m{\text{AlCl}3} = m{\text{раствор}} \cdot w
]
Подставим значение массы раствора:
[
m_{\text{AlCl}3} = 2.18 , \text{кг} \cdot 0.12 = 0.2616 , \text{кг}
]
или
[
m{\text{AlCl}_3} = 261.6 , \text{г}
]
Шаг 3: Найдем молярную концентрацию раствора
Сначала найдем молекулярную массу хлорида алюминия ( \text{AlCl}_3 ):
- Алюминий (Al): ( 27 , \text{г/моль} )
- Хлор (Cl): ( 35.5 \times 3 = 106.5 , \text{г/моль} )
Итак, молярная масса ( \text{AlCl}3 ):
[
M{\text{AlCl}_3} = 27 + 106.5 = 133.5 , \text{г/моль}
]
Теперь найдем количество молей ( n ) хлорида алюминия:
[
n = \frac{m_{\text{AlCl}3}}{M{\text{AlCl}_3}} = \frac{261.6 , \text{г}}{133.5 , \text{г/моль}} \approx 1.96 , \text{моль}
]
Шаг 4: Рассчитаем молярную концентрацию (C)
Объем раствора в литрах:
[
V = 2 \times 10^{-3} , \text{м}^3 = 2 , \text{л}
]
Молярная концентрация:
[
C = \frac{n}{V} = \frac{1.96 , \text{моль}}{2 , \text{л}} = 0.98 , \text{моль/л}
]
Шаг 5: Рассчитаем нормальную концентрацию (Cн)
Нормальная концентрация раствора для ( \text{AlCl}_3 ), который диссоциирует на 4 иона (1 ион Al³⁺ и 3 иона Cl⁻), равна:
[
C_n = n \cdot C = 4 \cdot 0.98 \approx 3.92 , \text{н}
]
Результаты:
- Масса хлорида алюминия, необходимая для раствора: 261.6 г.
- Молярная концентрация раствора: 0.98 моль/л.
- Нормальная концентрация раствора: 3.92 н.
Если есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другими задачами, не стесняйтесь спрашивать!
