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!