Какова массовая концентрация серной кислоты в растворе, приготовленном из 2,5 моль серной кислоты и 14 моль воды?

Солнце

69

Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу для массовой концентрации (C):

\[C = \frac{{\text{{масса растворённого вещества}}}}{{\text{{объём раствора}}}}\]

В данном случае раствор приготавливается из двух компонентов: серной кислоты и воды. Молярная масса H₂SO₄ (серной кислоты) составляет примерно 98 г/моль, а молярная масса H₂O (воды) составляет около 18 г/моль.

Для начала найдём массу серной кислоты и массу воды в нашем растворе:

Масса H₂SO₄ = количество молей × молярная масса = 2,5 моль × 98 г/моль = 245 г
Масса H₂O = количество молей × молярная масса = 14 моль × 18 г/моль = 252 г

Сумма масс серной кислоты и воды составляет:
Масса всего раствора = масса H₂SO₄ + масса H₂O = 245 г + 252 г = 497 г

Теперь мы можем вычислить массовую концентрацию серной кислоты:

C = \(\frac{{\text{{масса растворённого вещества}}}}{{\text{{объём раствора}}}}\)

Объём раствора нам неизвестен, поэтому давайте предположим, что объём составляет 1 л (1000 мл). Тогда:

C = \(\frac{{\text{{масса всего раствора}}}}{{\text{{объём раствора}}}}\) = \(\frac{{497 г}}{{1000 мл}}\) = 0,497 г/мл

Если необходимо перевести массовую концентрацию в г/л, то нам потребуется знать плотность раствора. Так как плотность не указана в задаче, мы не можем провести дополнительные расчёты.

Таким образом, массовая концентрация серной кислоты в растворе, приготовленном из 2,5 моль серной кислоты и 14 моль воды, составляет 0,497 г/мл (с предположением, что объём раствора равен 1 л).