Какова молярная, нормальная и процентная концентрация водного раствора, в котором содержится 577 г H2SO4 в 1 литре

Добрый_Дракон_9578

50

Для решения этой задачи нам нужно определить молярную, нормальную и процентную концентрацию данного водного раствора с H2SO4.

Давайте начнем с определения молярной концентрации. Молярная концентрация (С) определяется как количество вещества (n) в растворе, разделенное на его объем (V). Формула для расчета молярной концентрации выглядит следующим образом:

\[ C = \frac{n}{V} \]

Чтобы начать решение, мы должны вычислить количество вещества H2SO4 в растворе. Для этого нам нужно использовать массу H2SO4 и молярную массу данного вещества. Молярная масса H2SO4 составляет 98 г/моль. Пользуясь этой информацией, мы можем вычислить количество вещества (n) следующим образом:

\[ n = \frac{масса}{молярная\ масса} = \frac{577\ г}{98\ г/моль} \approx 5,89\ моль \]

Теперь у нас есть количество вещества, а для вычисления молярной концентрации нам также нужно знать объем раствора. В условии сказано, что раствор имеет объем 1 литр, поэтому:

\[ V = 1\ л = 1\ дм^3 \]

Теперь мы можем вычислить молярную концентрацию (C):

\[ C = \frac{5,89\ моль}{1\ дм^3} \approx 5,89\ моль/дм^3 \]

Следующий шаг - определение нормальной концентрации (N). Нормальная концентрация определяется как количество эквивалентов (N) в растворе, разделенное на его объем (V). Формула для расчета нормальной концентрации выглядит следующим образом:

\[ N = \frac{N}{V} \]

В нашем случае нам необходимо знать количество эквивалентов H2SO4 в растворе. Чтобы это вычислить, нужно учитывать, что H2SO4 является двухзаместительной кислотой и каждая молекула H2SO4 даёт два эквивалента кислотности. Таким образом, всего эквивалентов (N) будет равно:

\[ N = 2n = 2 \times 5,89\ моль \]

Теперь мы можем вычислить нормальную концентрацию (N) делением общего количества эквивалентов на объем раствора:

\[ N = \frac{2 \times 5,89\ моль}{1\ дм^3} \approx 11,78\ Н \]

И наконец, процентная концентрация (P). Процентная концентрация определяется как масса растворенного вещества (m) в растворе, выраженная в процентах по отношению к массе раствора (масса раствора включает массу растворенного вещества и массу растворителя). Формула для расчета процентной концентрации выглядит следующим образом:

\[ P = \frac{масса\ растворенного\ вещества}{масса\ раствора} \times 100\% \]

Для начала нам нужно вычислить массу растворенного вещества. Мы знаем, что раствор содержит 577 г H2SO4. Теперь нам нужно узнать массу раствора. Масса раствора (m) может быть вычислена путем умножения плотности раствора (d) на его объем (V):

\[ масса\ раствора = плотность \times объем = 1,335\ г/см^3 \times 1\ л \times \frac{1000\ см^3}{1\ л} = 1335\ г \]

Теперь мы можем вычислить процентную концентрацию (P):

\[ P = \frac{577\ г}{1335\ г} \times 100\% \approx 43,14\% \]

Таким образом, молярная концентрация данного водного раствора H2SO4 составляет примерно 5,89 моль/дм^3, нормальная концентрация равна примерно 11,78 Н, а процентная концентрация составляет примерно 43,14%.