Давайте подробно разберем задачу.
Условие:
При полной диссоциации 4 моль вещества образуется суммарно 12 моль положительных и отрицательных ионов. Нужно определить, какие из двух веществ при диссоциации могут дать такую сумму.
Основные моменты:
- Полная диссоциация — означает, что молекулы вещества распадаются полностью на ионы.
- Суммарное количество ионов — это сумма положительных и отрицательных.
- Нам нужно найти две вещества, которые вместе дают 12 моль ионов при полном dissociation.
Шаг 1: Расчёт ионов для каждого вещества
1. Сульфат хрома (III): \( \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 \)
- Распад: \( \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 \rightarrow 2 \text{Cr}^{3+} + 3 \text{SO}_4^{2-} \)
- Молярное соотношение:
- 1 молекула даёт 2 иона \( \text{Cr}^{3+} \) и 3 иона \( \text{SO}_4^{2-} \).
- При полном диссоциировании 1 моль вещества:
- Положительных ионов: \( 2 \) моль
- Отрицательных ионов: \( 3 \) моль
- Общее число ионов: \( 2 + 3 = 5 \) моль
2. Нитрит бария (\( \text{Ba(NO}_2)_2 \))
- Распад: \( \text{Ba(NO}_2)_2 \rightarrow \text{Ba}^{2+} + 2 \text{NO}_2^- \)
- Молярное соотношение:
- 1 моль вещества даёт 1 моль \( \text{Ba}^{2+} \) и 2 моль \( \text{NO}_2^- \).
- Общее число ионов при полном диссоциировании: \( 1 + 2 = 3 \) моль.
3. Бромид алюминия (\( \text{AlBr}_3 \))
- Распад: \( \text{AlBr}_3 \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3 \text{Br}^- \)
- Общее число ионов:
- 1 моль вещества даёт 1 моль \( \text{Al}^{3+} \) и 3 моль \( \text{Br}^- \)
- Итого: \( 1 + 3 = 4 \) моль ионов.
4. Ацетат аммония (\( \text{NH}_4\text{CH}_3\text{COO} \))
- В растворе диссоциирует на аммоний (\( \text{NH}_4^+ \)) и ацетат (\( \text{CH}_3\text{COO}^- \)):
- 1 моль вещества → 1 моль \( \text{NH}_4^+ \) и 1 моль \( \text{CH}_3\text{COO}^- \)
- Итого: 2 моль ионов на 1 моль вещества.
5. Сульфат лития (\( \text{Li}_2\text{SO}_4 \))
- Распад: \( \text{Li}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2 \text{Li}^+ + \text{SO}_4^{2-} \)
- Итого: 2 моля положительных и 1 молю отрицательных ионов.
Шаг 2: Определение комбинаций веществ
Общая сумма ионов — 12 моль при 4 моль вещества, значит:
\[ \text{Общее число ионов} = 12 \text{ моль} \]
Поскольку сумма полностью диссоциируемых ионов зависит от количества молей вещества, нужно найти две комбинации, сумма которых даёт 12 моль.
Шаг 3: Проверка возможных пар веществ
Подсчёт общего числа ионов (запишем как сумму количества ионов двух веществ):
| Вещество | Ионов на 1 моль | Общее при 4 моль | Итоговая сумма ионов (на 4 моль) |
|---|---|---|---|
| Сульфат хрома 3 | 5 | 4×5=20 | 20 |
| Нитрит бария | 3 | 4×3=12 | 12 |
| Бромид алюминия | 4 | 4×4=16 | 16 |
| Ацетат аммония | 2 | 4×2=8 | 8 |
| Сульфат лития | 3 | 4×3=12 | 12 |
Шаг 4: Ищем две комбинации, сумма которых равна 12
Из таблицы видно:
- Нитрит бария (12)
- Сульфат лития (12)
Но так как соединения должны дать в сумме 12 моль ионов, и указано, что они при диссоциации дают вместе 12 моль, то в вариантах:
- Нитрит бария (12) + Ацетат аммония (8) — сумма 20, что больше 12.
- Нитрит бария (12) + Бромид алюминия (16) — превышает 12.
- Нитрит бария (12) + сульфат лития (12) — сумма 24, превышает.
Проверим комбинацию с "Сульфат лития" и "Ацетат аммония":
- 4 моль \(\text{Li}_2\text{SO}_4\): 12 ионов
- 4 моль \(\text{NH}_4\text{CH}_3\text{COO}\): 8 ионов
- Сумма: 12 + 8 = 20 — больше 12.
Итог:
Конечное условие: Образуется 12 моль ионов из двух веществ. В этом случае, это возможно при комбинации веществ, которые дают сумму ионов равную 12.
Имеются два варианта:
- Нитрит бария (3 моль ионов) и Ацетат аммония (2 моль ионов). Их сумма — 5, недостаточно.
- Обратное, что видно из таблицы, — это если исходить из данных, то для точной суммы 12 моль, наиболее подходящими являются комбинации:
Ответ:
Нитрит бария (2 моль положительных и отрицательных ионов на 1 моль) и сульфат лития (3 моль) они дают 12 моль в сумме при полном диссоциации.
Ответ:
Правильная пара — это вещества:
2. Нитрит бария и 5. Сульфат лития
Если нужны дополнительные разъяснения, я готов помочь!