1. Что означает молярная концентрация эквивалентов вещества В в растворе? Какое количество карбоната калия необходимо

Yablonka

44

1. Молярная концентрация эквивалентов вещества В в растворе указывает на количество эквивалентов вещества В, растворенных в одном литре раствора. Эквивалент - это количество вещества, способное участвовать в химической реакции.

Для расчета количества карбоната калия, необходимого для приготовления 2 литров раствора с 10% массовой долей вещества, нужно выполнить следующие шаги:

1) Найдем массу карбоната калия в растворе. Массовая доля - это отношение массы растворенного вещества к массе раствора.
Масса карбоната калия = Масса раствора * Массовая доля = 2 л * 0,1 = 0,2 кг.

2) Вычислим количество вещества (в молях) карбоната калия.
Молярная масса карбоната калия \(M_{К_2СО_3}\) состоит из массы одного моля вещества и выражается в г/моль. Эта величина известна и равна 138 г/моль.
Количество вещества \(n_{К_2СО_3}\) = Масса / Молярная масса = 0,2 кг / 138 г/моль.

3) Поскольку задача требует вычислить молярную концентрацию эквивалентов и молярную концентрацию карбоната калия, необходимо знать, сколько эквивалентов содержится в одном моле карбоната калия и какова молярная масса каждого эквивалента.

Молярная масса каждого эквивалента \(M_{экв}\) равна молярной массе карбоната калия, деленной на количество эквивалентов \(N_{экв}\). В случае карбоната калия количество эквивалентов равно 2, так как карбонат калия содержит 2 заряженных ионы "калий" (K+) и один заряженный ион "карбонат" (-CO3).

Молярная масса каждого эквивалента \(M_{экв}\) = Молярная масса / Количество эквивалентов = 138 г/моль / 2.

4) Рассчитаем молярную концентрацию эквивалентов (символ \(c_{экв}\)). По определению, молярная концентрация эквивалентов равна количеству эквивалентов в растворе, деленному на объем раствора в литрах.
Молярная концентрация эквивалентов \(c_{экв}\) = Количество эквивалентов / Объем раствора = \((\frac{{0,2 кг}}{{138 г/моль}}) / 2 л\).

5) Наконец, для расчета молярной концентрации карбоната калия (символ \(c_{К_2СО_3}\)) нужно просто разделить количество вещества карбоната калия на объем раствора в литрах.
Молярная концентрация карбоната калия \(c_{К_2СО_3}\) = Количество вещества / Объем раствора = \(\frac{{0,2 кг}}{{138 г/моль}} / 2 л\).

2. Для определения, будут ли температуры кипения растворов одинаковыми, нужно определить, являются ли растворы идеальными и выполнить расчет по закону Рауля.

а) Для раствора мочевины СО(NН2)2 вода является растворителем, и этот раствор является идеальным, если не указано обратное.

б) Для раствора глюкозы, также вода является растворителем, но раствор глюкозы не может считаться идеальным. Поэтому для расчета нужно знать молярную массу глюкозы (C6H12O6) и мольную долю глюкозы в растворе.

Используя формулу:\(ΔT = i \cdot K \cdot m\), где \(ΔT\) - изменение температуры, \(i\) - мольная доля, \(K\) - постоянная мольного повышения кипения для воды (указано в таблице), \(m\) - мольная концентрация.

Температура кипения раствора будет выше, если \(ΔT\) положительная величина. Тогда, если \(ΔT\) для двух растворов равны, это означает, что температура кипения растворов также будет одинаковой.

3. Уравнения для ионизации следующих веществ:

a) \(NН4ОН\) ионизируется следующим образом: \(NH4OH \rightarrow NH4+ + OH-\)

б) \(Ca(H2PO4)2\) ионизируется: \(Ca(H2PO4)2 \rightarrow Ca^{2+} + 2H^+ + 2HPO4^{2-}\)

в) \(Cr(OH)Cl2\) ионизируется: \(Cr(OH)Cl2 \rightarrow Cr^{3+} + 2OH- + 2Cl-\)