Какова молярная концентрация иона сульфата в растворе, полученном путем смешивания 200мл раствора серной кислоты

Utkonos

52

Давайте решим данную задачу пошагово с обоснованием для лучшего понимания.

В задаче у нас есть два раствора: раствор серной кислоты и раствор хлорида бария. Мы хотим узнать молярную концентрацию иона сульфата в растворе, полученном путем их смешивания.

Для начала, давайте найдем количество вещества в каждом из растворов.

Рассмотрим раствор серной кислоты:
Объем данного раствора составляет 200 мл, а молярная концентрация равна 2 М.

Чтобы найти количество вещества в данном растворе, воспользуемся формулой:

\[
n = CV
\]

где \( n \) - количество вещества, \( C \) - молярная концентрация, \( V \) - объем раствора.

Подставим известные значения:

\[
n_{\text{серной кислоты}} = 2 \, \mathrm{М} \times 0.2 \, \mathrm{л} = 0.4 \, \mathrm{моль}
\]

Теперь рассмотрим раствор хлорида бария:
Объем данного раствора составляет 100 мл, а молярная концентрация равна 0.5 М.
Вычислим количество вещества в этом растворе:

\[
n_{\text{хлорида бария}} = 0.5 \, \mathrm{М} \times 0.1 \, \mathrm{л} = 0.05 \, \mathrm{моль}
\]

Теперь, когда у нас есть количество вещества в каждом из растворов, давайте приступим к простому шагу смешивания:

Смешивая эти два раствора вместе, мы будем иметь общий объем раствора равный сумме исходных объемов:

\[
V_{\text{об}} = 200 \, \mathrm{мл} + 100 \, \mathrm{мл} = 300 \, \mathrm{мл}
\]

Теперь нам нужно найти общее количество вещества в растворе, полученном путем смешивания. Для этого просто сложим количество вещества в каждом из исходных растворов:

\[
n_{\text{общее}} = n_{\text{серной кислоты}} + n_{\text{хлорида бария}} = 0.4 \, \mathrm{моль} + 0.05 \, \mathrm{моль} = 0.45 \, \mathrm{моль}
\]

Теперь, чтобы найти молярную концентрацию иона сульфата в полученном растворе, нам нужно разделить количество вещества на общий объем раствора:

\[
C_{\text{молярная иона сульфата}} = \frac{{n_{\text{общее}}}}{{V_{\text{об}}}}
\]

Подставим значения:

\[
C_{\text{молярная иона сульфата}} = \frac{{0.45 \, \mathrm{моль}}}{{0.3 \, \mathrm{л}}} = 1.5 \, \mathrm{М}
\]

Таким образом, молярная концентрация иона сульфата в полученном растворе равна 1.5 М.

Надеюсь, это пошаговое объяснение помогло вам понять задачу и решить ее.