Каковы молярная концентрация и молярная концентрация эквивалентов растворённого вещества в растворе серной кислоты

Для решения этой задачи, нам необходимо использовать формулу молярной концентрации:

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

где:
\( C \) - молярная концентрация;
\( n \) - количество вещества (в молях);
\( V \) - объем раствора (в литрах).

Имеется раствор серной кислоты объемом 500 мл, содержащий 196 г H2SO4. Чтобы найти молярную концентрацию, сначала необходимо определить количество вещества (в молях). Для этого мы используем молярную массу H2SO4, которая равна 98 г/моль.

\[ n = \frac{m}{M} \]

где:
\( m \) - масса вещества (в граммах);
\( M \) - молярная масса вещества (в г/моль).

Теперь мы можем рассчитать количество вещества H2SO4:

\[ n = \frac{196 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} = 2 \, \text{моль} \]

а) Для нахождения молярной концентрации и молярной концентрации эквивалентов H2SO4 на литр содержимого раствора, нам нужно разделить количество вещества на его объем.

\[ C = \frac{n}{V} = \frac{2 \, \text{моль}}{0.5 \, \text{л}} \approx 4 \, \text{моль/л} \]

Таким образом, молярная концентрация H2SO4 в растворе составляет 4 моля/литр.

Большинство проблем, связанных с концентрацией, основывается на объеме 1 литра, поэтому рассчитывается также молярная концентрация эквивалентов:

\[ C_{\text{экв}} = \frac{n_{\text{экв}}}{V} \]

где:
\( C_{\text{экв}} \) - молярная концентрация эквивалентов;
\( n_{\text{экв}} \) - количество эквивалентов вещества (в эквивалентах);
\( V \) - объем раствора (в литрах).

Для серной кислоты один эквивалент равен 1 моль. Таким образом, количество эквивалентов H2SO4 будет равно количеству вещества, то есть 2 моль.

\[ C_{\text{экв}} = \frac{2 \, \text{моль}}{0.5 \, \text{л}} \approx 4 \, \text{моль/л} \]

Таким образом, молярная концентрация эквивалентов H2SO4 в растворе также составляет 4 моля/литр.

в) Если молярная концентрация и молярная концентрация эквивалентов растворённого вещества составляют 2 моля/литр и 4 моля/литр соответственно, то раствор содержит меньшее количество вещества, чем в требуемом. Поэтому составляют ли молярная концентрация и молярная концентрация эквивалентов растворённого вещества 2 моля/литр и 4 моля/литр в растворе серной кислоты - нет.

г) Составляют ли молярная концентрация и молярная концентрация эквивалентов растворённого вещества 4 моля/литр - да. Исходя из наших расчетов, как молярная концентрация, так и молярная концентрация эквивалентов H2SO4 в растворе составляют 4 моля/литр.