Номер 3-76, страница 38 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

3-76. Вычислите молярную концентрацию серной кислоты в растворе с массовой долей $H_2SO_4$ 87,69%. Плотность раствора составляет 1,8 г/мл.

3-76.

Дано:

Массовая доля серной кислоты $w(H_2SO_4) = 87,69\% = 0,8769$
Плотность раствора $\rho_{p-pa} = 1,8 \text{ г/мл} = 1800 \text{ г/л}$

Найти:

Молярную концентрацию $C_M(H_2SO_4)$, моль/л

Решение:

Молярная концентрация (молярность) показывает количество моль растворенного вещества в 1 литре раствора и рассчитывается по формуле: $C_M = \frac{n(вещества)}{V(раствора)}$

Для расчета примем объем раствора равным 1 литру: $V_{p-pa} = 1 \text{ л}$.

1. Рассчитаем массу 1 л раствора, используя значение плотности:
$m_{p-pa} = \rho_{p-pa} \times V_{p-pa} = 1800 \text{ г/л} \times 1 \text{ л} = 1800 \text{ г}$

2. Найдем массу серной кислоты ($H_2SO_4$) в 1800 г раствора, используя ее массовую долю:
$m(H_2SO_4) = m_{p-pa} \times w(H_2SO_4) = 1800 \text{ г} \times 0,8769 = 1578,42 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярную массу серной кислоты:
$M(H_2SO_4) = 2 \times M(H) + M(S) + 4 \times M(O) = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \text{ г/моль}$

4. Определим количество вещества (моль) серной кислоты в растворе:
$n(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{M(H_2SO_4)} = \frac{1578,42 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} \approx 16,106 \text{ моль}$

5. Так как это количество вещества содержится в 1 литре раствора, молярная концентрация численно равна количеству вещества. Округлим результат до трех значащих цифр.
$C_M(H_2SO_4) = \frac{16,106 \text{ моль}}{1 \text{ л}} \approx 16,1 \text{ моль/л}$

Ответ: молярная концентрация серной кислоты в растворе составляет $16,1 \text{ моль/л}$.