Сколько воды нужно использовать для растворения 30 г карбида калия для получения 6% раствора? Каковы молярность

Мартышка_3220

34

Хорошо, давайте разберемся с этой задачей.

Для начала, давайте найдем количество воды, необходимое для растворения 30 г карбида калия и получения 6% раствора.

Шаг 1: Вычислим массовую долю карбида калия в растворе.
Массовая доля карбида калия (в процентах) может быть вычислена следующим образом:
$$\text{{Массовая доля карбида калия}}=\frac{\text{{масса карбида калия}}}{\text{{масса карбида калия + масса воды}}}\times 100\mathrm{\%}$$

Мы знаем, что массовая доля карбида калия равна 6% и масса карбида калия равна 30 г.

Подставляя значения в формулу, мы получаем:
$$6\mathrm{\%}=\frac{30}{30+\text{{масса воды}}}\times 100\mathrm{\%}$$

Шаг 2: Решим уравнение и найдем массу воды.
Для этого нам нужно решить уравнение относительно массы воды.

Сначала, давайте приведем проценты к десятичному виду, разделив на 100:
$$0.06=\frac{30}{30+\text{{масса воды}}}$$

Затем, давайте найдем обратную величину доли:
$$\frac{1}{0.06}=\frac{30+\text{{масса воды}}}{30}$$

Решая уравнение, мы получаем:
$$\text{{масса воды}}=\frac{1}{0.06}\cdot 30-30$$

$$\text{{масса воды}}=500-30$$

$$\text{{масса воды}}=470\text{{г}}$$

Таким образом, для растворения 30 г карбида калия и получения 6% раствора, необходимо использовать 470 г воды.

Теперь давайте перейдем к нахождению молярности и нормальности этого раствора.

Молярность (М) - это количество молей растворенного вещества на 1 литр раствора. Молярность может быть вычислена следующим образом:

$$M=\frac{\text{{количество молей растворенного вещества}}}{\text{{объем раствора в литрах}}}$$

Для нахождения молярности нам потребуется вычислить количество молей карбида калия в 30 г.

Шаг 3: Вычислим количество молей карбида калия.
Для этого нам нужно знать молярную массу карбида калия (молекулярный вес). Молярная масса карбида калия равна сумме атомных масс калия (39,1 г/моль) и углерода (12,0 г/моль).

$$\text{{Молярная масса карбида калия}}=39,1+12,0=51,1\text{{г/моль}}$$

Теперь, давайте найдем количество молей, используя следующую формулу:

$$\text{{количество молей}}=\frac{\text{{масса карбида калия}}}{\text{{молярная масса карбида калия}}}$$

Подставляя значения в формулу, мы получаем:

$$\text{{количество молей}}=\frac{30}{51,1}$$

$$\text{{количество молей}}\approx 0,59\text{{моль}}$$

Таким образом, количество молей карбида калия в 30 г составляет приблизительно 0,59 моль.

Шаг 4: Вычислим молярность раствора.
Теперь у нас есть количество молей карбида калия и масса воды. Мы получили, что масса воды равна 470 г, что составляет 0,47 литра (потому что плотность составляет 1,042 г/см, и мы рассчитываем на основе массы 470 г).

Молярность раствора будет равна:

$$M=\frac{0,59}{0,47}$$

$$M\approx 1,26\text{{Моль/л}}$$

Таким образом, молярность раствора составляет приблизительно 1,26 Моль/л.

Наконец, давайте найдем нормальность раствора.

Нормальность (N) - это количество эквивалентов растворенного вещества на 1 литр раствора. Нормальность может быть вычислена следующим образом:

$$N=\frac{\text{{количество эквивалентов растворенного вещества}}}{\text{{объем раствора в литрах}}}$$

Для нахождения нормальности нам также потребуется знать эквивалентную массу карбида калия.

Шаг 5: Вычислим эквивалентную массу карбида калия.
Эквивалентная масса карбида калия равна молярной массе, деленной на валентность.

Валентность карбида калия равна 1 (калий - одноположительный ион, а углерод - одноотрицательный ион). Таким образом, эквивалентная масса будет равна молярной массе карбида калия.

$$\text{{Эквивалентная масса карбида калия}}=\text{{молярная масса карбида калия}}=51,1\text{{г/моль}}$$

Теперь, давайте найдем количество эквивалентов, используя следующую формулу:

$$\text{{количество эквивалентов}}=\frac{\text{{масса карбида калия}}}{\text{{эквивалентная масса карбида калия}}}$$

Подставляя значения в формулу, мы получаем:

$$\text{{количество эквивалентов}}=\frac{30}{51,1}$$

$$\text{{количество эквивалентов}}\approx 0,59\text{{экв}}$$

Таким образом, количество эквивалентов карбида калия в 30 г составляет приблизительно 0,59 экв.

Шаг 6: Вычислим нормальность раствора.
Теперь у нас есть количество эквивалентов карбида калия и масса воды (0,47 литра).

Нормальность раствора будет равна:

$$N=\frac{0,59}{0,47}$$

$$N\approx 1,25\text{{Норм}}$$

Таким образом, нормальность раствора составляет приблизительно 1,25 Норм.

Чтобы получить 6% раствор карбида калия, необходимо использовать 470 г воды. Молярность этого раствора составляет приблизительно 1,26 Моль/л, а его нормальность - приблизительно 1,25 Норм.