Как определить молярную и нормальную концентрацию растворенного вещества в 5 литрах раствора, если плотность раствора равна 1,57 г/мл, а массовая доля серной кислоты составляет 77%?

Химия 11 класс Растворы и их концентрации молярная концентрация нормальная концентрация растворенное вещество плотность раствора массовая доля серная кислота расчет концентрации химия растворов Новый

Чтобы определить молярную и нормальную концентрацию растворенного вещества, в данном случае серной кислоты (H2SO4), нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Найдем массу раствора.

Мы знаем, что плотность раствора составляет 1,57 г/мл. Сначала переведем объем раствора в миллилитры:

• 5 литров = 5000 мл

Теперь можем вычислить массу раствора, используя формулу:

• Масса = Плотность × Объем

Подставляем значения:

• Масса раствора = 1,57 г/мл × 5000 мл = 7850 г

Шаг 2: Найдем массу серной кислоты в растворе.

Теперь, зная массовую долю серной кислоты, можем найти массу H2SO4:

• Масса H2SO4 = Масса раствора × Массовая доля H2SO4

Подставляем значения:

• Масса H2SO4 = 7850 г × 0,77 = 6045 г

Шаг 3: Найдем количество вещества (моль) серной кислоты.

Для этого используем формулу:

• Количество вещества (моль) = Масса (г) / Молярная масса (г/моль)

Молярная масса серной кислоты (H2SO4) составляет примерно 98 г/моль. Подставляем значения:

• Количество H2SO4 = 6045 г / 98 г/моль ≈ 61,73 моль

Шаг 4: Рассчитаем молярную концентрацию.

Молярная концентрация (C) определяется как количество вещества (моль) на объем раствора (л):

• C = Количество вещества / Объем раствора (л)

Подставляем значения:

• C = 61,73 моль / 5 л = 12,35 моль/л

Шаг 5: Рассчитаем нормальную концентрацию.

Нормальная концентрация (N) для серной кислоты равна молярной концентрации, умноженной на количество заменителей. Для H2SO4 это 2 (так как одна молекула серной кислоты может отдать 2 протона):

• N = C × n
• N = 12,35 моль/л × 2 = 24,70 н/л

Таким образом, мы получили следующие результаты:

• Молярная концентрация серной кислоты: 12,35 моль/л
• Нормальная концентрация серной кислоты: 24,70 н/л