Расчёт концентраций 15% раствора серной кислоты
Плотность 15%-ного (по массе) раствора H2SO4 равна 1,105 г/мл. Вычислить: а) нормальность; б) молярность; в) моляльность раствора.
Дано
`ω(H_2SO_4) = 15%`
`ρ(р-ра) = 1.105 text{ г/мл}`
Найти
а)
`C_н(H_2SO_4) = text{ ?}`
б)
`C_м(H_2SO_4) = text{ ?}`
в)
`C_m(H_2SO_4) = text{ ?}`
Решение
а) и б) Расчёт молярности и нормальности
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) = 1.105*1000 = 1105 text{ г}`
Найдём массу чистой серной кислоты в этом растворе:
`m(H_2SO_4) = (ω(H_2SO_4)*m(р-ра))/100 = (15*1105)/100 = 165.8 text{ г}`
Найдём количество вещества серной кислоты:
`n(H_2SO_4) = (m(H_2SO_4))/(M(H_2SO_4)) = 165.8/98 = 1.692 text{ моль}`
Вычислим молярную концентрацию кислоты в растворе:
`C_м(H_2SO_4) = (n(H_2SO_4))/(V(р-ра)) = 1.692/1 = 1.692 text{ моль/л}`
Вычислим нормальную концентрацию кислоты в растворе:
`C_н(H_2SO_4) = (C_м(H_2SO_4))/(f_э(H_2SO_4)) = (1.692)/(1/2) = 3.384 text{ моль-экв/л}`
в) Расчёт моляльности
Найдём массу растворителя (воды) в растворе:
`m(H_2O) = m(р-ра) - m(H_2SO_4) = 1105 - 165.8 = 939.2 text{ г} = 0.9392 text{ кг}`
Вычислим моляльность раствора:
`C_m(H_2SO_4) = (n(H_2SO_4))/(m(H_2O)) = 1.692/0.9392 = 1.802 text{ моль/кг}`
Ответ
а)
`C_н(H_2SO_4) = 3.384 text{ моль-экв/л}`
б)
`C_м(H_2SO_4) = 1.692 text{ моль/л}`
в)
`C_m(H_2SO_4) = 1.802 text{ моль/кг}`