Номер 5, страница 164 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 4. Закономерности протекания химических реакций и физико-химических процессов. Параграф 23. Химическое равновесие и способы его смещения - номер 5, страница 164.

Условие.

5. В каких единицах принято выражать концентрации веществ при расчёте константы равновесия? Выразите в этих единицах концентрацию:

а) оксида углерода(IV) массой 101,2 г, находящегося в сосуде объёмом 4,6 л;

б) гидроксида натрия массой 8,0 г в растворе объёмом 200 мл;

в) 1 моль сероводорода в смеси с 3 моль водорода в баллоне объёмом 20 л.

Решение.

Решение 2.

При расчёте константы равновесия концентрации веществ принято выражать в молях на литр (моль/л). Эта величина называется молярной концентрацией.

а)

Дано:

$m(CO_2) = 101,2$ г
$V = 4,6$ л

Найти:

$C(CO_2)$ - ?

Решение:

Молярная концентрация $\text{C}$ вычисляется по формуле:

$C = \frac{n}{V}$

где $\text{n}$ - количество вещества в молях, а $\text{V}$ - объем системы в литрах.

Количество вещества $\text{n}$ можно найти по формуле:

$n = \frac{m}{M}$

где $\text{m}$ - масса вещества, а $\text{M}$ - молярная масса вещества.

1. Найдём молярную массу оксида углерода(IV) ($CO_2$):

$M(CO_2) = M(C) + 2 \cdot M(O) = 12 + 2 \cdot 16 = 44$ г/моль.

2. Рассчитаем количество вещества $CO_2$:

$n(CO_2) = \frac{101,2 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} = 2,3$ моль.

3. Теперь рассчитаем молярную концентрацию:

$C(CO_2) = \frac{2,3 \text{ моль}}{4,6 \text{ л}} = 0,5$ моль/л.

Ответ: 0,5 моль/л.

б)

Дано:

$m(NaOH) = 8,0$ г
$V = 200$ мл

В системе СИ:
$V = 200 \text{ мл} = 0,2$ л

Найти:

$C(NaOH)$ - ?

Решение:

1. Найдём молярную массу гидроксида натрия ($NaOH$):

$M(NaOH) = M(Na) + M(O) + M(H) = 23 + 16 + 1 = 40$ г/моль.

2. Рассчитаем количество вещества $NaOH$:

$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{8,0 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0,2$ моль.

3. Объём раствора в литрах составляет $V = 0,2$ л.

4. Рассчитаем молярную концентрацию:

$C(NaOH) = \frac{n(NaOH)}{V} = \frac{0,2 \text{ моль}}{0,2 \text{ л}} = 1,0$ моль/л.

Ответ: 1,0 моль/л.

в)

Дано:

$n(H_2S) = 1$ моль
$n(H_2) = 3$ моль
$V = 20$ л

Найти:

$C(H_2S)$ - ?

Решение:

Молярная концентрация сероводорода ($H_2S$) рассчитывается как отношение количества вещества сероводорода к общему объёму системы. Наличие других газов (в данном случае водорода) не влияет на расчет концентрации самого сероводорода, так как газы занимают весь предоставленный им объём.

Используем формулу молярной концентрации:

$C(H_2S) = \frac{n(H_2S)}{V}$

Подставим известные значения:

$C(H_2S) = \frac{1 \text{ моль}}{20 \text{ л}} = 0,05$ моль/л.

Ответ: 0,05 моль/л.