Каков процентный состав соляной кислоты, образованной при растворении 5,6 л хлорида водорода (HCI) в 100 мл воды?

Polyarnaya

7

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо знать молекулярную массу хлорида водорода (HCl) и учитывать, что эта кислота будет полностью ионизироваться в водном растворе.

Первым шагом решения является вычисление молекулярной массы хлорида водорода (HCl). Молекула HCl состоит из одного атома водорода (H) и одного атома хлора (Cl). Атом водорода имеет атомную массу около 1 г/моль, а атом хлора — около 35,5 г/моль. Суммируя эти массы, мы получаем молекулярную массу HCl, равную приблизительно 36,5 г/моль.

Далее мы должны рассчитать количество вещества (в молях) HCl, растворенного в 5,6 л раствора. Для этого мы используем уравнение:

\[
n = \frac{{V}}{{V_m}}
\]

где \(n\) - количество вещества в молях, \(V\) - объем раствора, а \(V_m\) - молярный объем (который составляет примерно 22,4 л/моль при нормальных условиях). Подставляя значения в формулу, мы получим:

\[
n = \frac{{5,6}}{{22,4}} \approx 0,25 \, \text{моль}
\]

Таким образом, количество вещества HCl в 5,6 л раствора составляет примерно 0,25 моль.

Далее мы вычисляем количество вещества HCl, растворенное в 100 мл воды (0,1 л). Для этого мы используем пропорцию:

\[
\frac{{\text{количество вещества HCl}}}{{\text{объем раствора}}} = \frac{{\text{количество вещества HCl в 5,6 л раствора}}}{{5,6}}
\]

Подставляя значения, полученные ранее, мы имеем:

\[
\frac{{\text{количество вещества HCl}}}{{0,1}} = \frac{{0,25}}{{5,6}}
\]

Решая эту пропорцию, мы найдем количество вещества HCl в 0,1 л раствора:

\[
\text{количество вещества HCl} \approx \frac{{0,25 \cdot 0,1}}{{5,6}} \approx 0,00446 \, \text{моль}
\]

Теперь мы можем рассчитать массу HCl, содержащуюся в 0,00446 моль:

\[
\text{масса HCl} = \text{количество вещества} \times \text{молекулярная масса} = 0,00446 \times 36,5 \approx 0,1622 \, \text{г}
\]

Наконец, чтобы найти процентный состав соляной кислоты в растворе, мы используем следующую формулу:

\[
\text{процентный состав} = \left( \frac{{\text{масса HCl}}}{{\text{масса раствора}}} \right) \times 100
\]

Масса раствора равна массе воды (100 мл), которую мы можем вычислить, зная, что плотность воды приблизительно равна 1 г/мл:

\[
\text{масса раствора} = 100 \cdot 1 = 100 \, \text{г}
\]

Подставляя вычисленные значения, мы получим:

\[
\text{процентный состав соляной кислоты} = \left( \frac{{0,1622}}{{100}} \right) \times 100 = 0,1622\%
\]

Таким образом, процентный состав соляной кислоты, образованной при растворении 5,6 л хлорида водорода в 100 мл воды, составляет примерно 0,1622%.