Как приготовить 49 мл раствора сульфата магния с содержанием 9,70% по массе из кристаллогидрата mgso4•7h2o и воды?

Alisa

9

Хорошо, давайте разберем задачу поэтапно.

Шаг 1: Рассчитаем массу сульфата магния (MgSO4•7H2O), необходимую для приготовления 49 мл раствора.

Для этого мы воспользуемся формулой:

масса = объем × концентрация

Мы знаем, что объем раствора равен 49 мл, а концентрация сульфата магния составляет 9,70% по массе. Представим это в виде десятичной доли - 0,097.

Масса сульфата магния (MgSO4•7H2O) будет равна:

масса = 49 мл × 0,097 = 4,753 г

Шаг 2: Рассчитаем моляльную концентрацию раствора.

Моляльная концентрация (молярность) раствора определяется как количество молей растворенного вещества, деленное на массу растворителя в килограммах.

В данной задаче растворитель - это вода. Массу воды нам не дано, поэтому для рассчета массы воды воспользуемся формулой:

масса воды (в кг) = объем воды (в л) × плотность воды (в кг/л)

Плотность воды при комнатной температуре примерно равна 1 кг/л.

Таким образом, масса воды равна:

масса воды = 0,049 кг

Чтобы рассчитать моляльную концентрацию, нам необходимо знать количество молей сульфата магния. Для этого нам нужно знать его молярную массу.

Молярная масса MgSO4•7H2O вычисляется путем сложения масс атомов каждого элемента в молекуле:

MgSO4•7H2O = 24,31 г/моль (Mg) + 32,06 г/моль (S) + 16 г/моль (O, 4 атома) + 7 × 2 г/моль (H, 14 атомов) + 16 г/моль (O, 2 атома) = 246,47 г/моль

Теперь мы можем рассчитать количество молей сульфата магния:

количество молей = масса сульфата магния (г) / молярная масса (г/моль)\\
количество молей = 4,753 г / 246,47 г/моль ≈ 0,0193 моль

Моляльная концентрация равна:

моляльная концентрация = количество молей / масса воды в кг\\
моляльная концентрация = 0,0193 моль / 0,049 кг ≈ 0,393 моль/кг

Шаг 3: Рассчитаем молярную концентрацию раствора.

Молярная концентрация раствора - это количество молей растворенного вещества, деленное на объем раствора в литрах.

Молярная концентрация (моль/л) равна:

молярная концентрация = количество молей / объем раствора в литрах\\
молярная концентрация = 0,0193 моль / 0,049 л ≈ 0,394 моль/л

Шаг 4: Рассчитаем титр раствора.

Титр раствора - это количество молей активного вещества в данном объеме раствора. В данном случае, сульфат магния является активным веществом.

Титр (моль/л) равен:

титр = количество молей / объем раствора в литрах\\
титр = 0,0193 моль / 0,049 л ≈ 0,394 моль/л

Шаг 5: Рассчитаем молярную долю раствора.

Молярная доля раствора - это отношение молярной концентрации данного вещества к общей молярной концентрации раствора.

Молярная доля для данного раствора равна 9,70% по массе, что в десятичной форме равно 0,097.

Молярная доля раствора равна:

молярная доля = молярная концентрация / общая молярная концентрация\\
молярная доля = 0,394 моль/л / 0,097 ≈ 4,07

Таким образом, мы рассчитали массу сульфата магния, моляльную концентрацию раствора, молярную концентрацию раствора, титр раствора и молярную долю раствора. Каждый этап был подробно объяснен, чтобы быть понятным школьнику.