Чтобы решить поставленную задачу, давайте поэтапно разберёмся с тем, что происходит при растворении соли и как определить количество ионов хлора в заданном объёме воды.
Шаг 1: Понимание задачи
Вы имеете стакан с водой объёмом 200 мл, в который добавили 10 г поваренной соли (NaCl). Когда соль растворяется, она диссоциирует на ионы натрия (Na⁺) и ионы хлора (Cl⁻). Наша задача — выяснить, сколько ионов хлора окажется в 10 мл воды из этого раствора.
Шаг 2: Вычисление молекулярной массы NaCl
Сначала найдем молекулярную массу поваренной соли (NaCl), чтобы понять, сколько молей соли мы добавили:
- Молярная масса натрия (Na) = 23 г/моль.
- Молярная масса хлора (Cl) = 35,5 г/моль.
Следовательно, молярная масса NaCl:
[
M_{NaCl} = 23 + 35.5 = 58.5 , г/моль
]
Шаг 3: Определение количества молей NaCl
Теперь определим, сколько молей NaCl содержится в 10 г:
[
n_{NaCl} = \frac{m}{M} = \frac{10, г}{58.5, г/моль} \approx 0.171 , моль
]
Шаг 4: Определение количества ионов хлора
При растворении 1 моль NaCl образуется 1 моль ионов хлора (Cl⁻). Поэтому количество ионов хлора в 0.171 моль NaCl будет равно:
[
n_{Cl^-} = n_{NaCl} = 0.171 , моль
]
Шаг 5: Количество ионов хлора в одном моле
Одно моль любой субстанции содержит ( 6.022 \times 10^{23} ) частиц (число Авогадро). То есть количество ионов хлора в 0.171 моль будет:
[
N_{Cl^-} = n_{Cl^-} \times (6.022 \times 10^{23} , \text{частиц/моль}) \approx 0.171 \times 6.022 \times 10^{23} \approx 1.031 \times 10^{23} , \text{ионов Cl}^-
]
Шаг 6: Вычисление концентрации раствора
Так как вся соль растворилась в 200 мл воды, найдем концентрацию ионов хлора в растворе:
- Общий объём раствора = 200 мл = 0.2 литра.
Концентрация ионов хлора:
[
C_{Cl^-} = \frac{N_{Cl^-}}{V} = \frac{1.031 \times 10^{23}}{0.2 , л} \approx 5.155 \times 10^{23} , \text{ионов/l}
]
Шаг 7: Количество ионов хлора в 10 мл раствора
Для нахождения количества ионов хлора в 10 мл (0.01 литра) воды:
[
N_{Cl^-{10ml}} = C{Cl^-} \times 0.01 , л = 5.155 \times 10^{23} \times 0.01 \approx 5.155 \times 10^{21} , \text{ионов Cl}^-
]
Ответ
В 10 мл воды из стакана будет примерно ( 5.155 \times 10^{21} ) ионов хлора.
Теперь вы понимаете, как решить подобные задачи, используя расчёты и концепции химии! Если у вас есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их!
