Какова массовая доля гидроксида натрия (в %) в полученном растворе, после растворения 10 г гидроксида натрия в 100 мл воды и прохождения постоянного тока силой 4,02 А в течение 120 минут? Пожалуйста, укажите ответ с точностью до сотых.
Sofiya
Чтобы решить эту задачу, нам нужно вычислить массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе. Для этого нам понадобятся данные о молекулярной массе гидроксида натрия, количестве переданных зарядов и молекулярной массе электрона, а также знание о законах электролиза.
Перейдем к пошаговому решению задачи:
Шаг 1: Вычислить количество переданных зарядов
Используем известную формулу:
Q = I * t,
где Q - количество зарядов (Кл),
I - сила тока (А),
t - время (сек).
В нашем случае:
I = 4,02 А,
t = 120 мин = 120 * 60 сек = 7200 сек.
Подставляем значения:
Q = 4,02 А * 7200 сек = 28884 Кл.
Шаг 2: Вычислить количество вещества гидроксида натрия
Используем формулу:
n = Q / F,
где n - количество вещества (моль),
Q - количество зарядов (Кл),
F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль).
Подставляем значения:
n = 28884 Кл / 96485 Кл/моль ≈ 0,2993 моль.
Шаг 3: Вычислить массу гидроксида натрия
Масса гидроксида натрия равна:
m = n * M,
где m - масса (г),
n - количество вещества (моль),
M - молярная масса гидроксида натрия (40 г/моль).
Подставляем значения:
m = 0,2993 моль * 40 г/моль ≈ 11,972 г.
Шаг 4: Вычислить массовую долю гидроксида натрия в растворе
Массовая доля (в %) вычисляется по формуле:
Массовая доля = (масса гидроксида натрия / масса раствора) * 100%.
Рассмотрим массу раствора:
Масса раствора = масса гидроксида натрия + масса воды.
В нашем случае:
масса гидроксида натрия = 11,972 г
масса воды = 100 мл = 100 г (так как плотность воды равна примерно 1 г/мл)
Подставляем значения:
Массовая доля = (11,972 г / (11,972 г + 100 г)) * 100% ≈ 10,7%.
Таким образом, массовая доля гидроксида натрия в полученном растворе составляет около 10,7%.
Перейдем к пошаговому решению задачи:
Шаг 1: Вычислить количество переданных зарядов
Используем известную формулу:
Q = I * t,
где Q - количество зарядов (Кл),
I - сила тока (А),
t - время (сек).
В нашем случае:
I = 4,02 А,
t = 120 мин = 120 * 60 сек = 7200 сек.
Подставляем значения:
Q = 4,02 А * 7200 сек = 28884 Кл.
Шаг 2: Вычислить количество вещества гидроксида натрия
Используем формулу:
n = Q / F,
где n - количество вещества (моль),
Q - количество зарядов (Кл),
F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль).
Подставляем значения:
n = 28884 Кл / 96485 Кл/моль ≈ 0,2993 моль.
Шаг 3: Вычислить массу гидроксида натрия
Масса гидроксида натрия равна:
m = n * M,
где m - масса (г),
n - количество вещества (моль),
M - молярная масса гидроксида натрия (40 г/моль).
Подставляем значения:
m = 0,2993 моль * 40 г/моль ≈ 11,972 г.
Шаг 4: Вычислить массовую долю гидроксида натрия в растворе
Массовая доля (в %) вычисляется по формуле:
Массовая доля = (масса гидроксида натрия / масса раствора) * 100%.
Рассмотрим массу раствора:
Масса раствора = масса гидроксида натрия + масса воды.
В нашем случае:
масса гидроксида натрия = 11,972 г
масса воды = 100 мл = 100 г (так как плотность воды равна примерно 1 г/мл)
Подставляем значения:
Массовая доля = (11,972 г / (11,972 г + 100 г)) * 100% ≈ 10,7%.
Таким образом, массовая доля гидроксида натрия в полученном растворе составляет около 10,7%.
Знаешь ответ?