Какова видимая степень диссоциации СаСI в растворе с электрической проводимостью 11,4 см/м при концентрации 10% и температуре 18°С, если плотность раствора равна 1,08 г/см³?

Химия 11 класс Темы: Электролитическая диссоциация и свойства растворов степень диссоциации СаСI электрическая проводимость концентрация температура плотность раствора Новый

Для решения задачи о степени диссоциации соли, такой как CaCl2 (хлорид кальция), в растворе с известной электрической проводимостью, нужно выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Определение молярной массы CaCl2

• Молярная масса кальция (Ca) = 40 г/моль
• Молярная масса хлора (Cl) = 35,5 г/моль
• Молярная масса CaCl2 = 40 + 2 * 35,5 = 111 г/моль

Шаг 2: Определение концентрации раствора

Сначала найдем, сколько граммов CaCl2 содержится в 100 г раствора, так как у нас 10% раствор:

• 10% от 100 г = 10 г CaCl2

Теперь найдем количество молей CaCl2 в этом растворе:

• Количество молей CaCl2 = масса / молярная масса = 10 г / 111 г/моль ≈ 0,090 моль

Шаг 3: Определение объема раствора

Теперь найдем объем раствора, используя его плотность:

• Плотность раствора = 1,08 г/см³
• Объем раствора = масса / плотность = 100 г / 1,08 г/см³ ≈ 92,59 см³ = 0,09259 л

Шаг 4: Определение молярной концентрации

Теперь найдем молярную концентрацию (C) раствора:

• C = количество молей / объем в литрах = 0,090 моль / 0,09259 л ≈ 0,972 моль/л

Шаг 5: Определение степени диссоциации

Электрическая проводимость раствора (k) связана со степенью диссоциации (alpha) и количеством ионов, образующихся в результате диссоциации:

• CaCl2 диссоциирует на 3 иона: 1 Ca²⁺ и 2 Cl⁻.
• Общее количество ионов в растворе = 3 * C * alpha.

Согласно формуле, проводимость раствора можно выразить как:

• k = (3 * C * alpha) * λ,

где λ - это молярная проводимость (для CaCl2 при 18°С она примерно равна 126,5 См²/моль). Теперь подставим известные значения:

• 11,4 см/м = 0,114 См/м.

Теперь мы можем найти alpha:

• 0,114 = 3 * 0,972 * alpha * 126,5.

Решив это уравнение относительно alpha, получаем:

• alpha = 0,114 / (3 * 0,972 * 126,5) ≈ 0,00029.

Шаг 6: Приведение к процентам

Теперь, чтобы выразить степень диссоциации в процентах, умножим alpha на 100:

• Степень диссоциации = 0,00029 * 100 ≈ 0,029%.

Ответ: Видимая степень диссоциации CaCl2 в данном растворе составляет примерно 0,029%.