Какова молярная концентрация раствора углекислого газа в воде при температуре 20°, если его растворимость составляет

Чтобы решить задачу о молярной концентрации раствора углекислого газа в воде при определенной температуре, нам понадобится знать несколько основных формул и концепций.

Первая важная формула, которую мы используем, называется молярная концентрация. Молярная концентрация (символ: \(C\)) определяется как количество вещества, измеренное в молях (\(n\)), деленное на объем растворителя, измеренный в литрах (\(V\)). Математически это записывается как:

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

В данной задаче мы интересуемся молярной концентрацией углекислого газа в воде. Чтобы решить задачу, нам нужно сначала вычислить количество вещества или количество молей углекислого газа, а затем поделить его на объем растворителя.

Дано, что растворимость углекислого газа составляет 87,2 мл на 100 г воды. Из этой информации мы можем сделать следующие выводы:

1. Масса воды равна 100 г.
2. Объем углекислого газа равен 87,2 мл.

Чтобы найти количество молей углекислого газа, мы должны знать его молярную массу. Молярная масса углекислого газа составляет приблизительно 44 г/моль.

Теперь, используя эти данные, мы можем решить задачу:

1. Вычислим количество молей углекислого газа:
\[\text{Количество молей } (n) = \frac{\text{Масса газа}}{\text{Молярная масса газа}}\]
\[\text{Количество молей } (n) = \frac{87,2 \, \text{мл} \times 1 \, \text{г/мл}}{44 \, \text{г/моль}}\]
\[\text{Количество молей } (n) \approx 1.98 \, \text{моль}\]

2. Вычислим объем растворителя в литрах:
\[\text{Объем } (V) = \frac{\text{Объем газа}}{1000}\]
\[\text{Объем } (V) = \frac{87,2 \, \text{мл}}{1000} = 0.0872 \, \text{л}\]
\[\text{Объем } (V) = 0.0872 \, \text{л}\]

3. Теперь мы можем вычислить молярную концентрацию (\(C\)):
\[C = \frac{n}{V}\]
\[C = \frac{1.98 \, \text{моль}}{0.0872 \, \text{л}}\]
\[C \approx 22.714 \, \text{моль/л}\]

Таким образом, молярная концентрация раствора углекислого газа в воде при температуре 20° составляет примерно 22.714 моль/л.