1. Какова массовая доля, массовая и молярная концентрация вещества в растворе, если 65 г воды растворили 15 г хлорида

Сладкий_Пират

51

1. Для решения этой задачи, нам необходимо найти массовую долю, массовую концентрацию и молярную концентрацию вещества в растворе.

Массовая доля (w) вычисляется как отношение массы вещества к общей массе раствора:

\[ w = \frac{{m_{\text{{вещества}}}}}{{m_{\text{{раствора}}}}} \times 100\% \]

Где \( m_{\text{{вещества}}} \) - масса вещества, а \( m_{\text{{раствора}}} \) - общая масса раствора.

В данной задаче, масса вещества (хлорида кальция) равна 15 г, а общая масса раствора (воды) равна 65 г. Подставляем значения в формулу:

\[ w = \frac{{15 \, \text{{г}}}}{{65 \, \text{{г}}}} \times 100\% \]

\[ w \approx 23,08\% \]

Массовая концентрация (С) вычисляется как отношение массы вещества к объему раствора:

\[ C = \frac{{m_{\text{{вещества}}}}}{{V_{\text{{раствора}}}}} \]

Однако, для этого нам необходимо знать объем раствора. Для определения объема раствора, нам нужно знать плотность раствора.

Подставляем значения в формулу для плотности:

\[ \text{{Плотность}} = \frac{{m_{\text{{раствора}}}}}{{V_{\text{{раствора}}}}} \]

\[ 1{,}2 \, \text{{г/см³}} = \frac{{65 \, \text{{г}} + 15 \, \text{{г}}}}{{V_{\text{{раствора}}}}} \]

\[ V_{\text{{раствора}}} = \frac{{80 \, \text{{г}}}}{{1{,}2 \, \text{{г/см³}}}} \]

\[ V_{\text{{раствора}}} \approx 66{,}67 \, \text{{см³}} \]

Теперь, когда у нас есть объем раствора, мы можем вычислить массовую концентрацию:

\[ C = \frac{{15 \, \text{{г}}}}{{66{,}67 \, \text{{см³}}}} \]

Молярная концентрация (Сₘ) вычисляется как отношение числа молей вещества к объему раствора:

\[ Cₘ = \frac{{n_{\text{{вещества}}}}}{{V_{\text{{раствора}}}}} \]

Чтобы вычислить количество молей вещества, нам нужно знать молярную массу хлорида кальция (CaCl₂). Молярная масса CaCl₂ равна 110,98 г/моль.

Вычисляем количество молей вещества:

\[ n_{\text{{вещества}}} = \frac{{m_{\text{{вещества}}}}}{{\text{{Молярная масса CaCl₂}}}} \]

\[ n_{\text{{вещества}}} = \frac{{15 \, \text{{г}}}}{{110{,}98 \, \text{{г/моль}}}} \]

Теперь мы можем вычислить молярную концентрацию:

\[ Cₘ = \frac{{\frac{{15 \, \text{{г}}}}{{110{,}98 \, \text{{г/моль}}}}}}{{66{,}67 \, \text{{см³}}}} \]

2. Для решения этой задачи, нам нужно определить требуемый объем раствора с молярной концентрацией CaCl₂, равной 0,1 моль/дм³, используя раствор с массовой долей CaCl₂, равной 10% и плотностью 1,1 г/см³.

Мы знаем, что молярная концентрация (Cₘ) вычисляется как отношение числа молей вещества к объему раствора:

\[ Cₘ = \frac{{n_{\text{{вещества}}}}}{{V_{\text{{раствора}}}}} \]

Где \( n_{\text{{вещества}}} \) - количество молей вещества, а \( V_{\text{{раствора}}} \) - объем раствора.

В данной задаче, молярная концентрация CaCl₂ равна 0,1 моль/дм³.

Для расчета объема раствора, мы используем раствор с массовой долей CaCl₂, равной 10%, и плотностью 1,1 г/см³.

Для начала, нам нужно найти количество молей вещества в 500 см³ растворе.

Количество молей вещества (n) вычисляется как отношение массы вещества к его молярной массе:

\[ n = \frac{{m_{\text{{вещества}}}}}{{\text{{Молярная масса CaCl₂}}}} \]

Молярная масса CaCl₂ равна 110,98 г/моль.

Подставляем значения в формулу:

\[ n = \frac{{0,1 \, \text{{моль/дм³}} \times 500 \, \text{{см³}}}}{{1000 \, \text{{см³/дм³}}}} \]

\[ n = 0,05 \, \text{{моль}} \]

Теперь, имея количество молей и молярную массу CaCl₂, мы можем вычислить массу вещества:

\[ m_{\text{{вещества}}} = n_{\text{{вещества}}} \times \text{{Молярная масса CaCl₂}} \]

\[ m_{\text{{вещества}}} = 0,05 \, \text{{моль}} \times 110,98 \, \text{{г/моль}} \]

\[ m_{\text{{вещества}}} = 5,55 \, \text{{г}} \]

Теперь, когда у нас есть масса вещества и плотность раствора, можно вычислить объем раствора:

\[ V_{\text{{раствора}}} = \frac{{m_{\text{{вещества}}}}}{{\text{{Плотность}}}} \]

\[ V_{\text{{раствора}}} = \frac{{5,55 \, \text{{г}}}}{{1,1 \, \text{{г/см³}}}} \]

\[ V_{\text{{раствора}}} = 5 \, \text{{см³}} \]

Итак, мы можем приготовить 5 дм³ раствора с молярной концентрацией CaCl₂, равной 0,1 моль/дм³, из раствора с массовой долей CaCl₂, равной 10%, и объемом 500 см³.