Какова масса (г) фтора, содержащегося в виде ионов в 100 л насыщенного раствора CaF2, если произведение растворимости этой соли равно 4,0×10‑11? Ответ выразите в виде десятичной дроби.
При проведении вычислений относительные атомные массы всех элементов, кроме хлора, округляйте до целых чисел: Ar(Cu) = 64; Ar(Cl) = 35.5.
Химия 11 класс Растворимость и произведение растворимости масса фтора ионы фтора насыщенный раствор CaF2 произведение растворимости химические вычисления относительные атомные массы химия задачи по химии
Для решения задачи нам нужно определить, сколько ионов фтора содержится в 100 л насыщенного раствора CaF2, используя данное произведение растворимости.
Шаг 1: Определим растворимость CaF2.
Произведение растворимости (Kps) для соли CaF2 можно записать следующим образом:
Kps = [Ca^2+][F^-]^2
Где [Ca^2+] - концентрация ионов кальция, а [F^-] - концентрация ионов фтора.
Пусть растворимость CaF2 равна S (в моль/л). Тогда:
Подставим эти значения в уравнение Kps:
Kps = S * (2S)^2 = S * 4S^2 = 4S^3
Теперь мы можем выразить S через Kps:
4S^3 = 4.0 × 10^(-11)
S^3 = 1.0 × 10^(-11)
S = (1.0 × 10^(-11))^(1/3)
Рассчитаем S:
S ≈ 2.15 × 10^(-4) моль/л.
Шаг 2: Определим концентрацию ионов фтора.
Поскольку [F^-] = 2S, то:
[F^-] = 2 * (2.15 × 10^(-4)) ≈ 4.30 × 10^(-4) моль/л.
Шаг 3: Определим количество ионов фтора в 100 л раствора.
Количество моль ионов фтора в 100 л будет равно:
Количество F^- = [F^-] * объем раствора = 4.30 × 10^(-4) моль/л * 100 л = 4.30 × 10^(-2) моль.
Шаг 4: Рассчитаем массу фтора.
Относительная атомная масса фтора (Ar(F)) равна 19. Таким образом, масса фтора в граммах будет равна:
Масса F = количество F^- * Ar(F) = 4.30 × 10^(-2) моль * 19 г/моль.
Теперь произведем расчет:
Масса F ≈ 0.817 г.
Ответ: Масса фтора, содержащегося в виде ионов в 100 л насыщенного раствора CaF2, составляет примерно 0.817 г.