Какова молярная масса аммониевой соли, если ее 3,95М раствор при 20оС содержит 20% массовой концентрации (1,057 г/мл

Кирилл

19

Эта задача требует вычисления молярной массы аммониевой соли на основе данных о ее растворе и массовой концентрации.

Молярная масса аммониевой соли определяется как отношение массы соли к числу молей вещества. Давайте разобьем задачу на несколько шагов.

Шаг 1: Найдем количество аммониевой соли в заданном растворе.
Для этого воспользуемся формулой для массовой концентрации:
\[
C_{\text{масс}} = \frac{{m_{\text{соли}}}}{{V_{\text{раств}}}}
\]
где \(C_{\text{масс}}\) - массовая концентрация, \(m_{\text{соли}}\) - масса соли, \(V_{\text{раств}}\) - объем раствора.

Мы знаем, что заданный раствор имеет массовую концентрацию 20%, что означает, что 100 мл раствора содержат 20 г соли.
Массовая концентрация также может быть выражена через плотность раствора следующим образом:
\[
C_{\text{масс}} = \frac{{m_{\text{соли}}}}{{V_{\text{раств}}}} = \frac{{m_{\text{соли}}}}{{m_{\text{раств}}}} = \frac{{m_{\text{соли}}}}{{\rho_{\text{раств}} \cdot V_{\text{раств}}}}
\]
где \(m_{\text{раств}}\) - масса раствора, \(\rho_{\text{раств}}\) - плотность раствора.

Подставляя значения, получаем:
\[
\frac{{20 \, \text{г}}}{mL} = \frac{{m_{\text{соли}}}}{{1,057 \, \text{г/мл}}}
\]
Мы знаем, что масса 1,057 мл (1 мл) раствора равна 1,057 г.
Таким образом, можем решить следующее уравнение:
\[
20 \cdot 1,057 = m_{\text{соли}}
\]
\[
m_{\text{соли}} = 21,14 \, \text{г}
\]

Шаг 2: Вычислим количество молей аммониевой соли.
Мы можем использовать формулу:
\[
n = \frac{{m_{\text{соли}}}}{{M}}
\]
где \(n\) - количество молей, \(m_{\text{соли}}\) - масса соли, \(M\) - молярная масса.

Мы знаем массу соли, найденную ранее (21,14 г). Давайте найдем молярную массу аммониевой соли.
Молярная масса аммониевой соли (\(NH_4Cl\)) равна сумме массы атомов азота (N), водорода (H) и хлора (Cl), умноженной на соответствующие коэффициенты пропорции:
\[
M = (14,01 \, \text{г/моль} \times 1) + (1,01 \, \text{г/моль} \times 4) + (35,45 \, \text{г/моль} \times 1)
\]
\[
M = 14,01 \, \text{г/моль} + 4,04 \, \text{г/моль} + 35,45 \, \text{г/моль}
\]
\[
M = 53,5 \, \text{г/моль}
\]

Теперь мы можем вычислить количество молей:
\[
n = \frac{{21,14 \, \text{г}}}{{53,5 \, \text{г/моль}}}
\]
\[
n = 0,395 \, \text{моль}
\]

Шаг 3: Вычислим молярную массу аммониевой соли.
Молярная масса равна отношению массы соли к количеству молей:
\[
M = \frac{{m_{\text{соли}}}}{{n}}
\]
Подставляя значения, получаем:
\[
M = \frac{{21,14 \, \text{г}}}{{0,395 \, \text{моль}}}
\]
\[
M \approx 53,5 \, \text{г/моль}
\]

Таким образом, молярная масса аммониевой соли при данных условиях равна приблизительно 53,5 г/моль.