Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3276166
А
Аноним
11 июня 2025 11:53 · публичный вопрос
А
Аноним

Выразите состав раствора вещества В с заданной массовой долей (В) и плотностью  через молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалентов и моляльную концентрацию Вещество…

Запрос пользователя

Выразите состав раствора вещества В с заданной массовой долей (В) и плотностью  через молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалентов и моляльную концентрацию Вещество В =H2SO4 w(В), % = 67,35 p , г/см3 = 1,580

Ответ нейросети
11 июня 2025 11:53

Давайте подробно решим задачу: выразим состав раствора вещества В (H₂SO₄) с заданной массовой долей \(\omega(V) = 67,35\%\) и плотностью \(\rho = 1,580\, г/см^3\) через молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалентов и моляльную концентрацию.


Шаг 1. Запишем известные параметры:

  • Массовая доля вещества В (H₂SO₄):
    \[ \omega(V) = 67,35\% \] или в десятичном виде:
    \[ \omega(V) = 0,6735 \]

  • Плотность раствора:
    \[ \rho = 1,580\, г/см^3 \]

Шаг 2. Определим массовую концентрацию (массу растворённого вещества в 1 литре раствора)

Обозначим:

  • объём раствора:
    \[ V_{раствора} = 1\, л = 1000\, см^3 \]
  • массу раствора в 1 литре:
    \[ m_{раствора} = \rho \times V_{раствора} = 1,580\, г/см^3 \times 1000\, см^3 = 1580\, г \]

Масса растворённого вещества В в 1 литре:
\[ m_{В} = \omega(V) \times m_{раствора} = 0,6735 \times 1580\, г \approx 1064,43\, г \]

Масса растворителя (воды):
\[ m_{воды} = m_{раствора} - m_{В} = 1580\, г - 1064,43\, г \approx 515,57\, г \]


Шаг 3. Найдём число молей вещества В (H₂SO₄)

Молярная масса H₂SO₄:
\[ M_{H_2SO_4} = 2 \times 1,008 + 32,06 + 4 \times 16 = 98,08\, г/моль \]

Количество молей В:
\[ n_{В} = \frac{m_{В}}{M_{H_2SO_4}} = \frac{1064,43\, г}{98,08\, г/моль} \approx 10,86\, моль \]


Шаг 4. Выразим молярную концентрацию \(C_{М}\)

Молярная концентрация (моль/л):
\[ C_{М} = n_{В} / V_{раствора} = 10,86\, моль / 1\, л = 10,86\, моль/л \]


Шаг 5. Выразим молярную концентрацию эквивалентов \(C_{Э}\)

Для H₂SO₄ — дифункциональное соединение, каждый моль содержит 2 акцепторные и 2 донорные водородные ионы (в зависимости от определения). По условию, для расчёта эквивалентов используем число эквивалентов:
\[ n_{экв} = n_{мол} \times z \] где \(z\) — число электронов или водородных ионов, участвующих в реакции.

Для H₂SO₄ — число эквивалентов:
\[ z = 2 \]
(так как одна MolH₂SO₄ может дать 2 H+ при реакции)

Молярная концентрация эквивалентов:
\[ C_{Э} = C_{М} \times z = 10,86\, \моль/л \times 2 \approx 21,72\, \textекв/л \]


Шаг 6. Молярная концентрация по моляльности \(C_{Мол}\)

Молярность по моляльности — это число молей растворенного вещества в 1 кг растворителя.

Масса воды:
\[ m_{воды} \approx 515,57\, г = 0,51557\, кг \]

Молярность по моляльности:
\[ C_{мол} = \frac{n_{В}}{m_{воды}\, (в\, кг)} = \frac{10,86\, моль}{0,51557\, кг} \approx 21,07\, моль/кг \]


Итоговая формулировка:

  • Массовая доля В: 67,35%
  • Объёмный состав:
    В 1 л раствора содержится примерно 10,86 моль H₂SO₄.
  • Молярная концентрация:
    \[ \boxed{ C_{М} \approx 10,86\, \text{моль/л} } \]
  • Молярная концентрация эквивалентов:
    \[ \boxed{ C_{Э} \approx 21,72\, \text{экв/л} } \]
  • Моляльная концентрация:
    \[ \boxed{ C_{мол} \approx 21,07\, \text{моль/кг} } \]

Если нужен более конкретный формат или разъяснения по формуле, скажите!