Какова мольная доля вещества в 12% водном растворе BaCl2 с плотностью 1,11 г/см3? Какова молярная концентрация

Какова мольная доля вещества в 12% водном растворе BaCl2 с плотностью 1,11 г/см3? Какова молярная концентрация, эквивалентная концентрация и молярность раствора?
Чудесный_Король

Чудесный_Король

Давайте начнем с расчета мольной доли вещества в данном растворе.

Мольная доля (X) определяется как отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора. Формула для расчета мольной доли выглядит следующим образом:

\[ X = \frac{{m_{\text{вещ}}}}{{m_{\text{общ}}}} \]

где \( m_{\text{вещ}} \) - масса вещества, \( m_{\text{общ}} \) - общая масса раствора.

Для решения задачи нам необходимо знать мольную массу вещества BaCl2, чтобы рассчитать массу вещества в растворе.

\begin{align*}
\text{Масса молярного BaCl}_2 &= \text{молярная масса Ba} + 2 \times \text{молярная масса Cl} \\
&= 137,33 \, \text{г/моль} + 2 \times 35,45 \, \text{г/моль} \\
&= 208,23 \, \text{г/моль}
\end{align*}

У нас также есть значение плотности раствора, которое нам может пригодиться. Плотность раствора \( \rho \) определяется как отношение массы раствора к его объему:

\[ \rho = \frac{{m_{\text{образца}}}}{{V_{\text{образца}}}} \]

где \( m_{\text{образца}} \) - масса раствора, \( V_{\text{образца}} \) - его объем.

Таким образом, мы можем рассчитать массу раствора:

\[ m_{\text{образца}} = \rho \times V_{\text{образца}} \]

В данном случае нам известна плотность \( \rho = 1,11 \, \text{г/см}^3 \) и можно предположить, что объем раствора равен 1 см\(^3\) (это просто для удобства, так как в задаче объем раствора не указан). Теперь мы можем рассчитать массу раствора:

\[ m_{\text{образца}} = 1,11 \, \text{г/см}^3 \times 1 \, \text{см}^3 = 1,11 \, \text{г} \]

Данные, которые мы получили (масса раствора и масса вещества), позволяют нам рассчитать мольную долю вещества в растворе:

\[ X = \frac{{m_{\text{вещ}}}}{{m_{\text{образца}}}} = \frac{{0,12 \times m_{\text{образца}}}}{{m_{\text{образца}}}} = 0,12 \]

Затем рассчитаем молярную концентрацию (С) раствора. Молярная концентрация определяется как количество вещества, содержащееся в 1 литре раствора:

\[ C = \frac{{n_{\text{вещ}}}}{{V_{\text{раст}}}} \]

где \( n_{\text{вещ}} \) - количество вещества, \( V_{\text{раст}} \) - объем раствора.

Мы знаем, что мольная масса BaCl2 равна 208,23 г/моль и масса раствора равна 1,11 г. Поэтому мы можем рассчитать количество вещества (n) в растворе:

\begin{align*}
n_{\text{вещ}} &= \frac{{m_{\text{вещ}}}}{{\text{мольная масса BaCl}_2}} \\
&= \frac{{0,12 \times m_{\text{образца}}}}{{\text{мольная масса BaCl}_2}} \\
&= \frac{{0,12 \times 1,11 \, \text{г}}}{{208,23 \, \text{г/моль}}} \\
&\approx 0,00062 \, \text{моль}
\end{align*}

Так как мы рассматриваем объем раствора равным 1 литру (\( V_{\text{раст}} = 1 \, \text{л} \)), мы можем рассчитать молярную концентрацию раствора:

\[ C = \frac{{0,00062 \, \text{моль}}}{{1 \, \text{л}}} = 0,00062 \, \text{Моль/л} \]

Далее, вычислим эквивалентную концентрацию (Е). Эквивалентная концентрация зависит от химической реакции, в которой участвует вещество. В данной задаче предположим, что 1 моль BaCl2 эквивалентна 1 эквиваленту. Тогда эквивалентная концентрация можно рассчитать следующим образом:

\[ E = n_{\text{вещ}} \]

В нашем случае эквивалентная концентрация будет равна:

\[ E = 0,00062 \, \text{моль} \]

И наконец, определим молярность (M) раствора. Молярность представляет собой количество вещества, содержащееся в 1 литре раствора:

\[ M = \frac{{n_{\text{вещ}}}}{{V_{\text{раст}}} \times \text{молекулярный вес}} \]

где молекулярный вес является массой одной молекулы вещества и определяется суммированием атомных масс всех атомов в молекуле. Для BaCl2 молекулярный вес будет равен 208,23 г/моль.

Рассчитаем молярность раствора:

\begin{align*}
M &= \frac{{0,00062 \, \text{моль}}}{{1 \, \text{л}}} \times \frac{{1}}{{208,23 \, \text{г/моль}}} \\
&= 0,000002985 \, \text{Моль/мл} \\
&\approx 0,00299 \, \text{Моль/л}
\end{align*}

Итак, мольная доля вещества в 12% водном растворе BaCl2 с плотностью 1,11 г/см3 равна 0,12. Молярная концентрация раствора составляет 0,00062 Моль/л, эквивалентная концентрация равна 0,00062 моль, а молярность раствора равна 0,00299 Моль/л.

Пожалуйста, дайте знать, если вам нужно более подробное объяснение или если у вас возникли еще вопросы.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello