Какова концентрация ионов алюминия в 1 литре раствора Na3[AlF6] с концентрацией 0.05 М и содержанием 5.8

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие шаги:

1. Найдите количество молей алюминия (\(n_{Al}\)) в растворе Na3[AlF6].
Зная концентрацию раствора (\(C\)) и его объем (\(V\)), мы можем использовать формулу:
\[n = C \cdot V\]
В нашем случае, \(C = 0.05 \, \text{М}\) и \(V = 1 \, \text{л}\), поэтому:
\[n_{Al} = 0.05 \times 1 = 0.05 \, \text{моль}\]

2. Найдите количество молей Na3[AlF6] (\(n_{Na3[AlF6]}\)) в растворе.
Чтобы это сделать, мы должны использовать уравнение реакции растворения Na3[AlF6]:
\[\text{Na3[AlF6]} \rightarrow 3 \text{Na}^+ + \text{AlF6}^{3-}\]
Из уравнения видно, что каждый моль Na3[AlF6] даёт 1 моль ионов Al^3+. Таким образом:
\[n_{Na3[AlF6]} = n_{Al} = 0.05 \, \text{моль}\]

3. Найдите массу Na3[AlF6] (\(m_{Na3[AlF6]}\)) в растворе.
Для этого используйте молекулярную массу Na3[AlF6] (\(M_{Na3[AlF6]}\)), которая равна сумме массы натрия (3 атома), алюминия, и шести фтора:
\[M_{Na3[AlF6]} = (3 \times \text{масса Na}) + (\text{масса Al}) + (6 \times \text{масса F})\]
Из известных значений массы элементов:
\[M_{Na} = 22.99 \, \text{г/моль}, \, M_{Al} = 26.98 \, \text{г/моль}, \, M_F = 18.99 \, \text{г/моль}\]
Мы можем рассчитать:
\[M_{Na3[AlF6]} = (3 \times 22.99) + 26.98 + (6 \times 18.99) = 209.87 \, \text{г/моль}\]
Используя количество молей Na3[AlF6] из предыдущего шага (\(n_{Na3[AlF6]}\)), мы можем найти массу:
\[m_{Na3[AlF6]} = M_{Na3[AlF6]} \times n_{Na3[AlF6]} = 209.87 \times 0.05 = 10.49 \, \text{г}\]

4. Найдите массовую долю алюминия (X) в растворе.
Массовая доля алюминия определяется как отношение массы алюминия к массе раствора:
\[X = \frac{m_{Al}}{m_{Na3[AlF6]}} \times 100\]
Массу алюминия (\(m_{Al}\)) мы не знаем, поэтому предположим для удобства, что весь алюминий находится в форме Na3[AlF6]. Тогда масса алюминия в растворе будет равна массе Na3[AlF6] (\(m_{Na3[AlF6]}\)), которую мы рассчитали на предыдущем шаге:
\[m_{Al} = m_{Na3[AlF6]} = 10.49 \, \text{г}\]
Подставляем значения в формулу:
\[X = \frac{m_{Al}}{m_{Na3[AlF6]}} \times 100 = \frac{10.49}{10.49} \times 100 = 100 \%\]

Таким образом, концентрация ионов алюминия в 1 литре данного раствора составляет 0.05 М, а массовая доля алюминия равна 100%.