Какова молярная концентрация раствора углекислого газа в воде при 20°, если его растворимость составляет 87,2 мл

Yak

41

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется знание о растворимости углекислого газа в воде при заданной температуре. Для этого мы используем данные о растворимости, которые даны в условии: 87,2 мл углекислого газа растворяется в 100 г воды при 20°.

Молярная концентрация (также называемая молярной долей) раствора определяется как количество молей растворенного вещества на единицу объема растворителя. Мы можем рассчитать молярную концентрацию углекислого газа, зная его растворимость и молярную массу.

1. Рассчитаем массу углекислого газа в граммах, который растворяется в 87,2 мл воды. Для этого нам нужно знать плотность углекислого газа при данной температуре. Полагая, что плотность углекислого газа при 20° равна 1,98 г/л, используем формулу:

Масса = Объем × Плотность

Объем углекислого газа в нашем случае равен 87,2 мл (или 0,0872 л), а плотность равна 1,98 г/л.

Масса = 0,0872 л × 1,98 г/л = 0,172416 г

2. Теперь мы должны преобразовать полученную массу углекислого газа в моли, используя молярную массу СО₂. Молярная масса СО₂ равна 44 г/моль. Мы используем формулу:

Моль = Масса / Молярная масса

Моль = 0,172416 г / 44 г/моль ≈ 0,00392 моль

3. Наконец, рассчитываем молярную концентрацию, используя количество молей растворенного вещества (углекислого газа) и объем растворителя (воды). Объем воды равен 100 г (или 100 мл, так как плотность воды около 1 г/мл).

Молярная концентрация = количество молей / объем растворителя

Молярная концентрация = 0,00392 моль / 0,1 л (или 100 мл) ≈ 0,0392 моль/л

Таким образом, молярная концентрация раствора углекислого газа в воде при 20° составляет около 0,0392 моль/л.