Найдите массу AlCl3, необходимую для приготовления 2 л (2·10-3 м3) раствора с массовой долей хлорида алюминия равной 12 %. Плотность раствора 1090 кг/м3. Вычислите молярную (нормальную) концентрацию эквивалента, молярную концентрацию этого раствора.
Чтобы решить задачу, давайте последовательно разберем все ее части.
### Шаг 1: Найти массу AlCl₃ в растворе
1. **Определение массы раствора.**
Плотность раствора \( \rho = 1090 \, \text{кг/м}^3 \) и объем раствора \( V = 2 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 \).
Масса раствора \( m_{\text{раствор}} \) вычисляется по формуле:
\[
m_{\text{раствор}} = \rho \cdot V = 1090 \, \text{кг/м}^3 \cdot 2 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 = 2.18 \, \text{кг}
\]
2. **Расчет массы AlCl₃ в растворе.**
Доля хлорида алюминия в растворе \( 12\% \) означает, что \( 12 \, \text{г} \) AlCl₃ содержится на каждые \( 100 \, \text{г} \) раствора.
Чтобы найти массу AlCl₃ в нашем растворе:
\[
m_{\text{AlCl}_3} = 0.12 \cdot m_{\text{раствор}} = 0.12 \cdot 2180 \, \text{г} = 261.6 \, \text{г}
\]
### Шаг 2: Вычислить молярную концентрацию раствора
Для этого нам нужно сначала вычислить количество молей AlCl₃.
1. **Молярная масса AlCl₃.**
- Молярная масса Al = 27 г/моль
- Молярная масса Cl = 35.5 г/моль
- Молярная масса AlCl₃ = 27 + 3 × 35.5 = 27 + 106.5 = 133.5 г/моль.
2. **Количество молей AlCl₃.**
\[
n_{\text{AlCl}_3} = \frac{m_{\text{AlCl}_3}}{M_{\text{AlCl}_3}} = \frac{261.6 \, \text{г}}{133.5 \, \text{г/моль}} \approx 1.96 \, \text{моль}
\]
3. **Объем раствора в литрах.**
\( V = 2 \, \text{л} \)
4. **Молярная концентрация (C).**
\[
C = \frac{n_{\text{AlCl}_3}}{V} = \frac{1.96 \, \text{моль}}{2 \, \text{л}} \approx 0.98 \, \text{моль/л}
\]
### Шаг 3: Вычислить нормальную концентрацию эквивалента
1. **Определение эквивалента AlCl₃.**
AlCl₃ диссоциирует на ионы: Al³⁺ и 3Cl⁻. Поэтому один моль AlCl₃ дает 4 эквивалента (1 Al³⁺ и 3 Cl⁻).
2. **Нормальная концентрация (N).**
\[
N = C \cdot \text{звучащие эквиваленты} = 0.98 \, \text{моль/л} \cdot 4 = 3.92 \, \text{н}
\]
### Итоговые результаты
- Масса AlCl₃: \( 261.6 \, \text{г} \)
- Молярная концентрация: \( 0.98 \, \text{моль/л} \)
- Нормальная концентрация эквивалента: \( 3.92 \, \text{н} \)
Таким образом, мы нашли необходимые значения, и теперь у вас есть полное понимание, как решить подобные задачи. Если у вас есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь спрашивать!
