Какова молярность и нормальность равновесного раствора после добавления воды в объеме 2 литра к 40 мл 60% раствора

Космос

66

Для решения этой задачи, нам понадобится применить определения и формулы, связанные с молярностью и нормальностью растворов.

Молярность (M) определяется как количество молей растворенного вещества, разделенное на объем раствора в литрах. Формула молярности:
\[M = \frac{{\text{количество молей растворенного вещества}}}{{\text{объем раствора в литрах}}} \]

Нормальность (N) определяется как количество эквивалентов растворенного вещества, разделенное на объем раствора в литрах. Формула нормальности:
\[N = \frac{{\text{количество эквивалентов растворенного вещества}}}{{\text{объем раствора в литрах}}} \]

Итак, давайте рассчитаем молярность и нормальность равновесного раствора после добавления воды.

1. Найдем количество молей ортофосфорной кислоты в 40 мл ее 60% раствора.
Масса ортофосфорной кислоты, добавленной в раствор, равна:
\[масса = \text{объем} \cdot \text{плотность} = 40 \, \text{мл} \cdot 1,42 \, \text{г/мл} = 56,8 \, \text{г} \]

Теперь найдем количество молей ортофосфорной кислоты, используя ее молярную массу. Молярная масса ортофосфорной кислоты (H3PO4) равна 97,99 г/моль.
Количество молей вычисляется по формуле:
\[ \text{количество молей} = \frac{\text{масса вещества}}{\text{молярная масса}} \]
Подставим значения:
\[ \text{количество молей} = \frac{56,8 \, \text{г}}{97,99 \, \text{г/моль}} \approx 0,579 \, \text{моль} \]

2. Теперь определим объем равновесного раствора после добавления воды.
Изначально у нас было 40 мл 60% раствора ортофосфорной кислоты. После добавления 2 литров воды, общий объем станет равным:
\[ 40 \, \text{мл} + 2000 \, \text{мл} = 2040 \, \text{мл} = 2,04 \, \text{л} \]

3. Теперь мы можем рассчитать молярность и нормальность равновесного раствора.
Молярность равновесного раствора определяется как количество молей растворенного вещества, разделенное на объем раствора в литрах:
\[ M = \frac{\text{количество молей растворенного вещества}}{\text{объем раствора в литрах}} = \frac{0,579 \, \text{моль}}{2,04 \, \text{л}} \approx 0,283 \, \text{М} \]

Нормальность равновесного раствора определяется как количество эквивалентов растворенного вещества, разделенное на объем раствора в литрах:
\[ N = \frac{\text{количество эквивалентов растворенного вещества}}{\text{объем раствора в литрах}} = \frac{0,579 \, \text{экв}}{2,04 \, \text{л}} \approx 0,284 \, \text{Н} \]

Таким образом, молярность равновесного раствора составляет примерно 0,283 М, а нормальность равновесного раствора составляет примерно 0,284 Н.