Молярность и моляльность 40% раствора азотной кислоты
Плотность 40%-ного (по массе) раствора HNO3 равна 1,25 г/мл. Рассчитать молярность и моляльность этого раствора.
Дано
`ω(HNO_3) = 40%`
`ρ(р-ра) = 1.25 text{ г/мл}`
Найти
`C_м(HNO_3) = text{?}`
`C_m(HNO_3) = text{?}`
Решение
Расчет молярности
Примем объём раствора равным 1 л для удобства расчётов.
`V(р-ра) = 1 text{ л} = 1000 text{ мл}`
Найдём массу этого раствора:
`m(р-ра) = ρ(р-ра) * V(р-ра) = 1.25 * 1000 = 1250 text{ г}`
Найдём массу чистой азотной кислоты в этом растворе:
`m(HNO_3) = (ω(HNO_3) * m(р-ра)) / 100 = (40 * 1250) / 100 = 500 text{ г}`
Найдём количество вещества азотной кислоты:
`n(HNO_3) = (m(HNO_3)) / (M(HNO_3)) = 500 / 63 = 7.937 text{ моль}`
Вычислим молярную концентрацию кислоты в растворе:
`C_м(HNO_3) = (n(HNO_3)) / (V(р-ра)) = 7.937 / 1 = 7.937 text{ моль/л}`
Расчет моляльности
Найдём массу растворителя (воды) в растворе:
`m(H_2O) = m(р-ра) - m(HNO_3) = 1250 - 500 = 750 text{ г} = 0.75 text{ кг}`
Вычислим моляльность раствора:
`C_m(HNO_3) = (n(HNO_3)) / (m(H_2O)) = 7.937 / 0.75 = 10.58 text{ моль/кг}`
Ответ
`C_м(HNO_3) = 7.937 text{ моль/л}`
`C_m(HNO_3) = 10.58 text{ моль/кг}`