1) Какова должна быть общая концентрация сульфита натрия, чтобы обеспечить равновесную концентрацию ионов HSO3

1) Чтобы решить эту задачу, нужно сначала определить ионообменное уравнение для сульфита натрия:

\[Na2SO3 \rightleftharpoons 2Na^+ + SO3^{2-}\]

Концентрация ионов \(HSO3^-\) в растворе может быть найдена, зная константу диссоциации (\(K_a\)) для \(HSO3^-\), а также ионообменное уравнение для \(HSO3^-\):

\[HSO3^- \rightleftharpoons H^+ + SO3^{2-}\]

Константа диссоциации (\(K_a\)) для \(HSO3^-\) составляет примерно \(1.6 \times 10^{-7}\) М. По формуле, \(K_a = \frac{[\text{H}^+][\text{SO3}^{2-}]}{[\text{HSO3}^-]}\), где \([\text{H}^+]\) и \([\text{SO3}^{2-}]\) - это концентрации ионов в растворе.

Мы знаем, что при pH 7 концентрация ионов \(\text{H}^+\) равна \(10^{-7}\) М, поскольку \(pH = -\log[\text{H}^+]\). Подставляя данную информацию в уравнение \(K_a\), мы можем выразить концентрацию \([\text{HSO3}^-]\) и \([\text{SO3}^{2-}]\):

\[\frac{1.6 \times 10^{-7}}{10^{-7}} = \frac{10^{-4}}{[\text{HSO3}^-]}\]

Отсюда следует, что концентрация ионов \([\text{HSO3}^-]\) равна \(10^{-4}\) М. Так как каждый молекула сульфита натрия диссоциирует, получаем, что концентрация сульфита натрия (\(Na2SO3\)) должна быть также \(10^{-4}\) М.


2) Чтобы решить эту задачу, нужно использовать формулу:

\(\text{моль} = \text{моларность} \times \text{объем}\)

Мы знаем, что молярность 92% раствора гидроксида натрия равна \(92 \times 10^{-2}\) М (поскольку 92% означает, что 92 г вещества содержится в 100 мл раствора).

Мы хотим приготовить 10 л 2М раствора гидроксида натрия, поэтому получаем:

\(\text{моль} = 2 \times 10 \times 10^{-3} \, \text{М} \times 10 \, \text{л}\)

Решая эту формулу, получаем:

\(\text{моль} = 0.2 \, \text{моль}\)

Теперь можем найти необходимый объем раствора, используя формулу:

\(\text{объем} = \frac{\text{моль}}{\text{моларность}}\)

Подставляя значения, получаем:

\(\text{объем} = \frac{0.2 \, \text{моль}}{92 \times 10^{-2} \, \text{М}}\)

Применяя математические операции, получаем:

\(\text{объем} = 0.217 \, \text{л}\)

Таким образом, необходимо взять 0.217 л 92% раствора гидроксида натрия для приготовления 10 л 2М раствора гидроксида натрия.


3) Чтобы решить эту задачу, нужно использовать формулу:

\(\text{концентрация} = \frac{\text{моль}}{\text{объем}}\)

Мы знаем массу сульфата калия (4.35 г) и объем воды (250 мл).

Переведем массу сульфата калия в молярность, используя молярную массу сульфата калия, которая равна приблизительно \(174.2592 \, \text{г/моль}\).

\(\text{моль} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}}\)

\(\text{моль} = \frac{4.35 \, \text{г}}{174.2592 \, \text{г/моль}}\)

\(\text{моль} = 0.02498 \, \text{моль}\)

Теперь можем найти молярную концентрацию, используя данную формулу:

\(\text{концентрация} = \frac{\text{моль}}{\text{объем}}\)

\(\text{концентрация} = \frac{0.02498 \, \text{моль}}{250 \, \text{мл}}\)

Переведем объем в миллилитры в литры:

\(\text{объем} = \frac{250}{1000} \, \text{л}\)

Применяя математические операции, получаем:

\(\text{концентрация} = 0.09992 \, \text{М}\)

Таким образом, молярная концентрация раствора сульфата калия, полученного из растворения 4.35 г сульфата калия в 250 мл воды, равна 0.09992 М.