Для определения различных характеристик раствора, таких как массовая доля (C%), нормальность (N), титр (T), молярная масса (M) и молярная концентрация (Cm), необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем каждый из них по порядку.
Шаг 1: Определение молярной массы (M) K2Cr2O7
- Сначала найдем молярную массу каждого элемента в соединении:
- K (калий) = 39.1 г/моль, 2 атома: 2 * 39.1 = 78.2 г/моль
- Cr (хром) = 52.0 г/моль, 2 атома: 2 * 52.0 = 104.0 г/моль
- O (кислород) = 16.0 г/моль, 7 атомов: 7 * 16.0 = 112.0 г/моль
- Теперь сложим все значения:
- M = 78.2 + 104.0 + 112.0 = 294.2 г/моль
Шаг 2: Определение массовой доли (C%)
- Массовая доля (C%) рассчитывается по формуле:
C% = (m растворенного вещества / m раствора) * 100%
- Где:
- m растворенного вещества = 80 г (K2Cr2O7)
- m раствора = m растворенного вещества + m растворителя (вода)
- Объем воды = 500 мл, плотность воды примерно 1 г/мл, значит:
- m воды = 500 г
- m раствора = 80 г + 500 г = 580 г
- Теперь подставим значения в формулу:
C% = (80 / 580) * 100% ≈ 13.79%
Шаг 3: Определение молярной концентрации (Cm)
- Молярная концентрация (Cm) рассчитывается по формуле:
Cm = n / V
- где n - количество молей растворенного вещества, V - объем раствора в литрах.
- Сначала найдем количество молей (n):
n = m / M
- Подставляем значения:
n = 80 г / 294.2 г/моль ≈ 0.272 моль
- Объем раствора в литрах: V = 500 мл = 0.5 л.
- Теперь подставим в формулу для Cm:
Cm = 0.272 моль / 0.5 л = 0.544 моль/л
Шаг 4: Определение нормальности (N)
- Нормальность (N) зависит от реакции, в которой участвует раствор. Для K2Cr2O7 в кислой среде нормальность равна:
N = Cm * n
- где n - количество эквивалентов. Для K2Cr2O7 n = 6 (в зависимости от реакции).
- Подставим значения:
N = 0.544 моль/л * 6 ≈ 3.264 н
Шаг 5: Определение титра (T)
- Титр (T) раствора определяется как количество граммов вещества на литр раствора:
T = m растворенного вещества / V раствора
- Подставим значения:
T = 80 г / 0.5 л = 160 г/л
Таким образом, мы определили все необходимые характеристики раствора:
- C% ≈ 13.79%
- N ≈ 3.264 н
- T ≈ 160 г/л
- M = 294.2 г/моль
- Cm ≈ 0.544 моль/л