Номер 4.44, страница 30, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

4.44. В 500 мл воды растворили 49 г серной кислоты. Вычислите молярную концентрацию серной кислоты в полученном растворе.

Дано:

$V(H_2O) = 500 \text{ мл}$
$m(H_2SO_4) = 49 \text{ г}$

$V(H_2O) = 500 \text{ мл} = 500 \times 10^{-6} \text{ м}^3 = 5 \times 10^{-4} \text{ м}^3$
$m(H_2SO_4) = 49 \text{ г} = 0.049 \text{ кг}$

Найти:

$C_M(H_2SO_4)$

Решение:

Молярная концентрация ($C_M$) вычисляется как отношение количества вещества растворенного компонента ($n$) к объему всего раствора ($V_{раствора}$). Формула для расчета:

$C_M = \frac{n}{V_{раствора}}$

1. Найдем количество вещества серной кислоты ($H_2SO_4$). Для этого сначала необходимо рассчитать ее молярную массу ($M$). Молярная масса равна сумме атомных масс элементов, входящих в состав молекулы.

$M(H_2SO_4) = 2 \cdot Ar(H) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O)$

Используя относительные атомные массы: $Ar(H) \approx 1$, $Ar(S) \approx 32$, $Ar(O) \approx 16$.

$M(H_2SO_4) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98$ г/моль.

Теперь можем вычислить количество вещества ($n$) по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(H_2SO_4) = \frac{49 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0.5$ моль.

2. Определим объем полученного раствора. В условии задачи не указана плотность полученного раствора, поэтому мы принимаем допущение, что объем раствора равен объему растворителя (воды), так как изменением объема при растворении кислоты можно пренебречь. Для расчета концентрации объем необходимо выразить в литрах.

$V_{раствора} \approx V(H_2O) = 500 \text{ мл} = 0.5$ л.

3. Подставим найденные значения количества вещества и объема раствора в исходную формулу для расчета молярной концентрации.

$C_M(H_2SO_4) = \frac{n(H_2SO_4)}{V_{раствора}} = \frac{0.5 \text{ моль}}{0.5 \text{ л}} = 1.0$ моль/л.

Ответ: Молярная концентрация серной кислоты в полученном растворе составляет 1,0 моль/л.