Расчет концентраций раствора гидроксида калия
В 1 кг воды растворено 666 г КОН; плотность раствора равна 1,395 г/мл. Найти: а) массовую долю КОН; б) молярность; в) моляльность; г) мольные доли щелочи и воды.
Дано
`m(H_2O) = 1 text{ кг} = 1000 text{ г}`
`m(KOH) = 666 text{ г}`
`ρ(р-ра) = 1.395 text{ г/мл}`
Найти
а)
`ω(KOH) = text{ ?}`
б)
`C_м(KOH) = text{ ?}`
в)
`C_m(KOH) = text{ ?}`
г)
`χ(KOH) = text{ ?}`
`χ(H_2O) = text{ ?}`
Решение
а)
Найдем массу раствора:
`m(р-ра) = m(H_2O) + m(KOH) = 1000 + 666 = 1666 text{ г}`
Вычислим массовую долю КОН:
`ω(KOH) = (100 * m(KOH)) / (m(р-ра)) = (100 * 666) / 1666 = 40%`
б)
Найдем количество вещества КОН:
`n(KOH) = (m(KOH)) / (M(KOH)) = 666 / 56 = 11.89 text{ моль}`
Найдем объем раствора:
`V(р-ра) = (m(р-ра)) / (ρ(р-ра)) = 1666 / 1.395 = 1194 text{ мл} = 1.194 text{ л}`
Вычислим молярную концентрацию:
`C_м(KOH) = (n(KOH)) / (V(р-ра)) = 11.89 / 1.194 = 9.958 text{ моль/л}`
в)
Вычислим моляльность:
`C_m(KOH) = (n(KOH)) / (m(H_2O)) = 11.89 / 1 = 11.89 text{ моль/кг}`
г)
Количество вещества КОН уже нашли в пункте Б.
Найдем количество вещества воды:
`n(H_2O) = (m(H_2O)) / (M(H_2O)) = 1000 / 18 = 55.56 text{ моль}`
Найдем общее количество вещества в растворе:
`n_text{общ} = n(KOH) + n(H_2O) = 11.89 + 55.56 = 67.45 text{ моль}`
Вычислим мольные доли:
`χ(KOH) = (n(KOH)) / (n_text{общ}) = 11.89 / 67.45 = 0.1763`
`χ(H_2O) = (n(H_2O)) / (n_text{общ}) = 55.56 / 67.45 = 0.8237`
Ответ
а)
`ω(KOH) = 40%`
б)
`C_м(KOH) = 9.958 text{ моль/л}`
в)
`C_m(KOH) = 11.89 text{ моль/кг}`
г)
`χ(KOH) = 0.1763`
`χ(H_2O) = 0.8237`