Какова концентрация в молях и нормалях в 50 %-ном растворе фосфата натрия (r = 1,2 г/мл)?

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо знать формулу для расчёта концентрации раствора в молях и нормалях. Давайте начнём с формулы для расчёта концентрации в молях:

\[\text{Концентрация в молях} = \frac{\text{Масса растворённого вещества (г)}}{\text{Молярная масса вещества (г/моль)}}\]

В данной задаче, фосфат натрия представлен как 50%-ный раствор, и мы знаем плотность (r) этого раствора, равную 1,2 г/мл. Нам необходимо вычислить концентрацию в молях и нормалях.

Давайте начнём с расчёта концентрации в молях. Но для этого нам необходимо узнать молярную массу фосфата натрия (Na₃PO₄), чтобы затем использовать её в формуле. Молярная масса фосфата натрия - это сумма масс атомов, входящих в его состав. Найдём молярную массу фосфата натрия:

Молярная масса фосфата натрия (Na₃PO₄):
Масса натрия (Na) = масса атома натрия x количество атомов натрия = 22,99 г/моль x 3 = 68,97 г/моль
Масса фосфора (P) = масса атома фосфора x количество атомов фосфора = 30,97 г/моль x 1 = 30,97 г/моль
Масса кислорода (O) = масса атома кислорода x количество атомов кислорода = 16,00 г/моль x 4 = 64,00 г/моль

Теперь сложим все массы атомов вещества, чтобы получить молярную массу фосфата натрия:
Молярная масса фосфата натрия = (68,97 г/моль x 3) + 30,97 г/моль + (16,00 г/моль x 4) = 163,94 г/моль

Теперь, когда у нас есть молярная масса фосфата натрия, мы можем перейти к расчёту концентрации в молях. Для этого нам необходимо знать массу растворённого вещества. В нашей задаче мы работаем с 50%-ным раствором, что означает, что на 100 мл раствора приходится 50 г фосфата натрия.

Масса растворённого вещества:
Масса растворённого вещества = объём раствора x плотность раствора = 100 мл x 1,2 г/мл = 120 г

Теперь подставим полученные величины в формулу для расчёта концентрации в молях:
Концентрация в молях = \(\frac{120 \text{ г}}{163,94 \text{ г/моль}} \approx 0,731 \text{ моль/л}\)

Теперь перейдём к расчёту концентрации в нормалях. Формула для расчёта концентрации в нормалях выглядит следующим образом:

\[\text{Концентрация в нормалях} = \frac{\text{Концентрация в молях (моль/л)}}{\text{Эквивалентность вещества (экв/л)}}\]

Чтобы рассчитать эквивалентность натрия к фосфату в растворе, нам необходимо знать уравнение реакции и стехиометрию реакции. Предположим, что реакция проходит по следующему уравнению:

\(3 \text{ NaOH} + \text{ H₃PO₄} \rightarrow \text{ Na₃PO₄} + 3 \text{ H₂O}\)

Из уравнения становится очевидно, что одна молекула фосфатного иона (Na₃PO₄) эквивалентна трем молекулам иона натрия (Na⁺). Следовательно, эквивалентность фосфата натрия равна 3 экв/л.

Теперь, когда у нас есть эквивалентность вещества, мы можем подставить значения в формулу:
Концентрация в нормалях = \(\frac{0,731 \text{ моль/л}}{3 \text{ экв/л}} \approx 0,244 \text{ норм}\)

Таким образом, концентрация фосфата натрия в данном 50%-ном растворе составляет приблизительно 0,731 моль/л в молях и 0,244 норм в нормалях.