плотность 15℅ раствора H2SO4 равна 1,105г/моль вычислить:нормальность, молекулярность, молярность
Задача: плотность 15% раствора H2SO4 равна 1,105 г/мл. Найти нормальность (N), молярность (M) и молекулярность (молекулярность кислоты).
Важно пояснить:
- Плотность дана как 1,105 г/мл = 1,105 г/см3.
- 15% масс., значит масса растворённого H2SO4 на 100 г раствора = 15 г.
- H2SO4 — дипротная кислота: каждая молекула даёт 2 эквивалента водорода, поэтому нормальность для полного нейтрализования равна 2 × молярность.
Рассчёты по базису 100 г раствора
1) Мольный состав H2SO4 в 15 г:
- Мре (H2SO4) = 98,08 г/моль.
- n(H2SO4) = 15 г / 98,08 г/моль ≈ 0,153 моль.
2) Объём раствора (100 г раствора) по плотности:
- V = 100 г / 1,105 г/мл ≈ 90,5 мл = 0,0905 л.
3) Молярность M:
- M = n / V(л) ≈ 0,153 моль / 0,0905 л ≈ 1,69 М.
4) Нормальность N:
- Так как H2SO4 даёт 2 эквивалента водорода, N = 2 × M ≈ 2 × 1,69 ≈ 3,38 Н.
Альтернативный способ (используем 1 литр раствора):
- Масса 1 литра раствора = плотность × объём = 1,105 г/мл × 1000 мл = 1105 г.
- Масса H2SO4 в 1 литре = 15% от 1105 г = 165,75 г.
- moles = 165,75 г / 98,08 г/моль ≈ 1,69 моль.
- Объем раствора в этом случае ≈ 1 л → M ≈ 1,69 М.
- N = 2 × M ≈ 3,38 Н.
Молекулярность
- В задачах по химии под «молекулярностью» часто понимают число заменяемых водородов в молекуле кислоты (число протонов, которое кислота может отдать).
- H2SO4 имеет 2 replaceable hydrogen (2 протона). Значит молекулярность = 2.
Итоговые результаты:
- Молярность M(H2SO4) ≈ 1,69 М
- Нормальность N(H2SO4) ≈ 3,38 Н
- Молекулярность кислоты ≈ 2
Примечания:
- Результаты небольших изменений из-за округлений допустимы в пределах ±0,01–0,02 для M и N.
- Предполагается полное диссоциацию первого и второго протонов H2SO4 в контрольных условия, что оправдано для обычных задач в учебнике.