Какова ионная сила и активность ионов cl^- в растворе, содержащем 2,08 грамма bacl2 на 100 грамм раствора?

Alla

61

Чтобы решить данную задачу, мы должны выполнить несколько шагов:

1. Сначала найдем количество активных ионов BaCl2 в растворе. Для этого нам необходимо вычислить количество молей BaCl2, зная его молярную массу и массу, содержащуюся в растворе.

Молярная масса BaCl2 составляет 137,32 г/моль. Масса BaCl2 в растворе равна 2,08 г.

Для расчета количества молей BaCl2 воспользуемся следующей формулой:

\[ n = \frac{m}{M} \]

где \( n \) - количество молей растворенного вещества, \( m \) - масса вещества, \( M \) - молярная масса вещества.

Подставив значения, получим:

\[ n = \frac{2,08}{137,32} \approx 0,0151 \, \text{моль} \]

2. Затем определим активность ионов Cl^- в растворе. Активность ионов Cl^- зависит от их концентрации и степени диссоциации BaCl2.

Для нашего случая BaCl2 полностью диссоциирован в растворе, поэтому одна молекула BaCl2 образует два иона Cl^-.

Таким образом, общее количество ионов Cl^- равно двукратному количеству молей BaCl2:

\[ \text{Количество ионов Cl}^- = 2 \times 0,0151 \, \text{моль} = 0,0302 \, \text{моль} \]

3. Ионная сила определяет суммарный заряд всех ионов в растворе. Чтобы рассчитать ионную силу, мы используем следующую формулу:

\[ I = \frac{1}{2} \sum m_i \cdot z_i^2 \]

где \( I \) - ионная сила, \( m_i \) - концентрация i-го иона, \( z_i \) - заряд i-го иона.

Для ионов Cl^- заряд равен -1. Подставим значения в формулу:

\[ I = \frac{1}{2} \cdot 0,0302 \cdot (-1)^2 = 0,0151 \]

Таким образом, ионная сила в нашем растворе равна 0,0151.

4. Наконец, определим активность ионов Cl^- в растворе. Она выражается в молях на литр и равна отношению количества ионов к объему раствора.

В задаче дано, что раствор содержит 100 г раствора. Для определения активности ионов Cl^- переведем массу раствора в литры:

\[ V = \frac{m}{\rho} \]

где \( V \) - объем раствора, \( m \) - масса раствора, \( \rho \) - плотность раствора.

Для простоты рассчетов предположим, что плотность раствора равна плотности воды, то есть 1 г/мл.

\[ V = \frac{100}{1} = 100 \, \text{мл} = 0,1 \, \text{л} \]

Теперь можем рассчитать активность ионов Cl^-:

\[ \text{Активность ионов Cl}^- = \frac{0,0302 \, \text{моль}}{0,1 \, \text{л}} = 0,302 \, \text{моль/л} \]

Таким образом, активность ионов Cl^- в растворе составляет 0,302 моль/л.

Итак, ионная сила в растворе равна 0,0151, а активность ионов Cl^- составляет 0,302 моль/л.