1. Найдите молярную концентрацию эквивалента, молярную концентрацию, моляльную концентрацию и массовую долю CuSO4

Чтобы решить данную задачу, мы будем использовать определения и формулы для каждого типа концентрации. Давайте начнем с молярной концентрации эквивалента.

1. Молярная концентрация эквивалента (символ: $[E]$) - это количество эквивалентов растворенного вещества, деленное на объем раствора в литрах. Формула для расчета молярной концентрации эквивалента:

$$[E]=\frac{n}{V}$$

Где:
$[E]$ - молярная концентрация эквивалента,
$n$ - количество эквивалентов вещества,
$V$ - объем раствора в литрах.

Для нашей задачи нам необходимо найти молярную концентрацию эквивалента раствора CuSO4.

2. Молярная концентрация (символ: $[C]$) - это количество вещества, измеренное в молях, деленное на объем раствора в литрах. Формула для расчета молярной концентрации:

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

Где:
$[C]$ - молярная концентрация,
$n$ - количество вещества в молях,
$V$ - объем раствора в литрах.

3. Моляльная концентрация (символ: $[m]$) - это количество вещества в молях, деленное на массу растворителя в килограммах. Формула для расчета моляльной концентрации:

$$[m]=\frac{n}{m_s}$$

Где:
$[m]$ - моляльная концентрация,
$n$ - количество вещества в молях,
$m_s$ - масса растворителя в килограммах.

4. Массовая доля (символ: $x$) - это отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора. Формула для расчета массовой доли:

$$x=\frac{m_s}{m_t}$$

Где:
$x$ - массовая доля,
$m_s$ - масса растворенного вещества в граммах,
$m_t$ - общая масса раствора в граммах.

Теперь, когда мы разобрались с определениями и формулами, начнем с решением задачи.

Шаг 1: Найдем количество эквивалентов растворенного вещества (CuSO4).
Мы знаем, что масса безводной соли составляет 50 г.

Шаг 2: Рассчитаем объем раствора.
Мы знаем, что плотность раствора CuSO4 составляет 1,107 г/мл.
Объем раствора можно найти, используя формулу:

$$V=\frac{m_t}{\rho }$$

Где:
$V$ - объем раствора в миллилитрах,
$m_t$ - общая масса раствора в граммах,
$\rho$ - плотность раствора в г/мл.

Мы знаем, что общая масса раствора составляет 50 г + 450 мл * 1,107 г/мл = 50 г + 498,15 г = 548,15 г.

Подставим значения в формулу:

$$V=\frac{548,15}{1,107}=494,8\text{мл}$$

Шаг 3: Рассчитаем молярную концентрацию эквивалента, молярную концентрацию и моляльную концентрацию, используя соответствующие формулы, подставив значения:

1. Молярная концентрация эквивалента ($[E]$):
Мы не знаем количество эквивалентов растворенного вещества, чтобы рассчитать молярную концентрацию эквивалента. Так что она остается неизвестной в данной задаче.

2. Молярная концентрация ($[C]$):
Молярная концентрация CuSO4 будет равна количеству вещества CuSO4, деленному на объем раствора в литрах:

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

Мы знаем, что масса CuSO4 составляет 50 г, а молярная масса CuSO4 равна 159,609 г/моль. Поэтому мы можем рассчитать количество вещества CuSO4:

$$n=\frac{m_s}{M}$$

Где:
$n$ - количество вещества CuSO4 в молях,
$m_s$ - масса CuSO4 в граммах,
$M$ - молярная масса CuSO4 в г/моль.

Подставим значения и рассчитаем количество вещества CuSO4:

$$n=\frac{50}{159,609}=0,313\text{моль}$$

Теперь мы можем рассчитать молярную концентрацию CuSO4:

$$[C]=\frac{n}{V}=\frac{0,313}{0,4948}=0,692\text{моль/л}$$

3. Моляльная концентрация ($[m]$):
Моляльную концентрацию мы можем рассчитать, используя количество вещества CuSO4 и массу растворителя (воды) в килограммах:

$$[m]=\frac{n}{m_s}$$

Массу растворителя можно найти, зная массу раствора и массу растворенного вещества:

$$m_s=m_t-m_s$$

Подставим значения и рассчитаем моляльную концентрацию:

$$m_s=548,15-50=498,15\text{г}$$

$$[m]=\frac{0,313}{0,49815}=0,694\text{моль/кг}$$

4. Массовая доля (x):
Она также не была указана в начальных данных, поэтому мы не можем ее рассчитать.

Итак, ответ на задачу:

Молярная концентрация эквивалента: $1,384\text{моль/л}$
Молярная концентрация: $0,692\text{моль/л}$
Моляльная концентрация: $0,694\text{моль/кг}$
Массовая доля CuSO4: Неизвестна