Какой объем раствора FeCl3 с молярной концентрацией 4,75 моль/л необходимо взять для получения 200 мл раствора FeCl3 с молярной концентрацией 2 моль/л, если плотность раствора составляет 1,08 г/мл? Каковы молекулярная концентрация и массовые доли компонентов в полученном растворе?

Химия 11 класс Растворы и их свойства объем раствора FeCl3 молярная концентрация 200 мл раствора плотность раствора массовая доля компонентов Новый

Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулы, связанные с концентрацией растворов и их разбавлением.

Шаг 1: Находим количество вещества FeCl3 в целевом растворе.

Мы знаем, что нам нужно получить 200 мл раствора с молярной концентрацией 2 моль/л. Сначала переведем объем в литры:

• 200 мл = 0,2 л

Теперь можем рассчитать количество вещества (n) FeCl3, используя формулу:

• n = C * V

где C - молярная концентрация, V - объем в литрах. Подставим значения:

• n = 2 моль/л * 0,2 л = 0,4 моль

Шаг 2: Находим объем исходного раствора FeCl3.

Теперь мы знаем, что нам нужно 0,4 моль FeCl3. У нас есть раствор с молярной концентрацией 4,75 моль/л. Используем ту же формулу, чтобы найти необходимый объем (V1):

• n = C1 * V1

где C1 - молярная концентрация исходного раствора. Подставим известные значения:

• 0,4 моль = 4,75 моль/л * V1
• V1 = 0,4 моль / 4,75 моль/л = 0,0842 л = 84,2 мл

Шаг 3: Находим массовые доли компонентов в полученном растворе.

Теперь найдем массу FeCl3 в полученном растворе. Для этого используем формулу:

• m = n * M

где M - молярная масса FeCl3. Молярная масса FeCl3 рассчитывается следующим образом:

• M(Fe) = 55,85 г/моль
• M(Cl) = 35,45 г/моль
• M(FeCl3) = 55,85 + 3 * 35,45 = 162,2 г/моль

Теперь можем найти массу FeCl3:

• m = 0,4 моль * 162,2 г/моль = 64,88 г

Теперь найдем массу растворителя (воды) в полученном растворе. Плотность раствора составляет 1,08 г/мл, поэтому масса 200 мл раствора:

• m(раствора) = 200 мл * 1,08 г/мл = 216 г

Теперь можем найти массу воды:

• m(вода) = m(раствора) - m(FeCl3) = 216 г - 64,88 г = 151,12 г

Шаг 4: Находим массовые доли компонентов в растворе.

Теперь можем рассчитать массовые доли FeCl3 и воды:

• ω(FeCl3) = m(FeCl3) / m(раствора) = 64,88 г / 216 г ≈ 0,3004 (или 30,04%)
• ω(вода) = m(вода) / m(раствора) = 151,12 г / 216 г ≈ 0,6996 (или 69,96%)

Ответ:

• Объем раствора FeCl3, необходимый для получения 200 мл раствора с концентрацией 2 моль/л: 84,2 мл
• Массовая доля FeCl3 в полученном растворе: 30,04%
• Массовая доля воды в полученном растворе: 69,96%