Какая масса пропионовой кислоты была адсорбирована из раствора с равновесной концентрацией 0,1 моль/л, если известно

Shnur_438

62

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон Френдлиха о физической адсорбции.

Данный закон устанавливает пропорциональность между концентрацией адсорбата в растворе и его массой на адсорбенте.

Математическая формула закона Френдлиха имеет вид: \( q = k \cdot C \), где \( q \) - масса адсорбированного вещества (пропионовой кислоты), \( C \) - концентрация адсорбата (пропионовой кислоты в растворе), \( k \) - коэффициент пропорциональности.

Дано:
Максимальная адсорбция на угле составляет \( 3,0 \times 10^{-3} \) моль/г.
Коэффициент пропорциональности \( k \) равен \( 6,0 \times 10^{-2} \) моль/л.
Масса адсорбента \( m \) равна 1 г.

Мы не знаем конкретное значение концентрации адсорбата в растворе, поэтому обозначим её как \( C \).

Теперь подставим все известные значения в формулу закона Френдлиха:
\( q = k \cdot C \)

Поскольку в данной задаче мы ищем массу адсорбированного вещества, выразим \( q \) через \( C \):
\( q = k \cdot C = \frac{{\text{{масса адсорбированного вещества}}}}{{\text{{масса адсорбента}}}} \)

Зная \( q \), можно выразить \( C \):
\( C = \frac{{q}}{{k}} \)

Теперь мы можем найти концентрацию адсорбата в растворе:
\( C = \frac{{3,0 \times 10^{-3}\, \text{{моль/г}}}}{{6,0 \times 10^{-2}\, \text{{моль/л}}}} \)

Выполняя вычисления, получаем:
\( C = 5,0 \times 10^{-2}\, \text{{моль/л}} \)

Теперь, зная концентрацию адсорбата в растворе, мы можем найти массу пропионовой кислоты, адсорбированную из раствора.

Используем формулу:
\( q = k \cdot C \)
\( q = (6,0 \times 10^{-2}\, \text{{моль/л}}) \cdot (5,0 \times 10^{-2}\, \text{{моль/л}}) \)

Выполняя вычисления, получаем:
\( q = 3,0 \times 10^{-3}\, \text{{моль}} \)

Итак, масса пропионовой кислоты, адсорбированная из раствора, составляет \( 3,0 \times 10^{-3} \) моль.