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:
\[
\text{{Массовая доля карбида калия}} = \frac{{\text{{масса карбида калия}}}}{{\text{{масса карбида калия + масса воды}}}} \times 100\%
\]

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

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

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.