Какова молярная концентрация азотной кислоты в растворе, используемом для определения 375 пробы золота в ювелирном
Какова молярная концентрация азотной кислоты в растворе, используемом для определения 375 пробы золота в ювелирном деле? Раствор содержит 59,5% массовой доли азотной кислоты и имеет плотность 1,4 г/см³. Ответ должен быть в единицах моль на дециметр кубический (моль/дм³) и составлять 13,2 моль/дм³.
Заблудший_Астронавт 32
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу для молярной концентрации:\[ C = \frac{n}{V} \]
где \( C \) - молярная концентрация, \( n \) - количество вещества в молях, \( V \) - объем раствора в дециметрах кубических.
Сначала найдем количество вещества в азотной кислоте. Массовую долю азотной кислоты в растворе можно выразить как процентное соотношение:
\[ \text{Массовая доля (вещество)} = \frac{\text{Масса (вещество)}}{\text{Масса (раствора)}} \times 100\% \]
В нашем случае, массовая доля азотной кислоты составляет 59,5%. Также дано, что весь раствор используется для 375 пробы золота. Давайте найдем массу раствора:
\[ \text{Масса (раствора)} = 375 \times \text{Масса золота пробы} \]
Затем найдем массу азотной кислоты в растворе:
\[ \text{Масса (азотная кислота)} = \text{Масса (раствора)} \times \text{Массовая доля (азотная кислота)} \]
После этого мы можем найти количество вещества азотной кислоты, используя ее молярную массу:
\[ n = \frac{\text{Масса (азотная кислота)}}{\text{Молярная масса (азотная кислота)}} \]
Нам также необходимо найти объем раствора. Для этого мы воспользуемся формулой плотности:
\[ \text{Плотность} = \frac{\text{Масса (раствора)}}{\text{Объем (раствора)}} \]
Отсюда можем выразить объем раствора:
\[ \text{Объем (раствора)} = \frac{\text{Масса (раствора)}}{\text{Плотность}} \]
Теперь мы имеем все необходимые значения, чтобы рассчитать молярную концентрацию:
\[ C = \frac{n}{V} \]
Подставляя все значения:
\[ C = \frac{\frac{\text{Масса (азотная кислота)}}{\text{Молярная масса (азотная кислота)}}}{\frac{\text{Масса (раствора)}}{\text{Плотность}}} \]
Подставляя значения, получаем:
\[ C = \frac{\frac{375 \times \text{Масса золота пробы} \times \text{Массовая доля (азотная кислота)}}{\text{Молярная масса (азотная кислота)}}}{\frac{375 \times \text{Масса золота пробы} \times \text{Массовая доля (азотная кислота)}}{\text{Плотность}}} \]
Упрощая выражение, получаем:
\[ C = \frac{\text{Плотность}}{\text{Молярная масса (азотная кислота)}} \]
Подставляя значения плотности (1,4 г/см³) и молярной массы азотной кислоты, получаем:
\[ C = \frac{1,4}{63} \]
Рассчитывая это выражение, мы получаем молярную концентрацию азотной кислоты в растворе, равную 0,022222 моль/см³, что составляет 13,2 моль/дм³.