Молярная концентрация ионов в 10% растворе сульфата алюминия
Вычислите молярную концентрацию ионов алюминия и сульфат-анионов, содержащихся в 10%-м растворе сульфата алюминия (плотность раствора 1,1 г/мл).
Дано
`ω(Al_2(SO_4)_3) = 10%`
`ρ(р-ра) = 1.1 text{ г/мл}`
Найти
`C_м(Al^(3+)) = text{ ?}`
`C_м(SO_4^(2-)) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение диссоциации сульфата алюминия:
`Al_2(SO_4)_3 = 2Al^(3+) + 3SO_4^(2-)`
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) = 1.1*1000 = 1100 text{ г}`
Найдём массу сульфата алюминия в этом растворе:
`m(Al_2(SO_4)_3) = (ω(Al_2(SO_4)_3)*m(р-ра))/100 = (10*1100)/100 = 110 text{ г}`
Найдём количество вещества сульфата алюминия:
`n(Al_2(SO_4)_3) = (m(Al_2(SO_4)_3))/(M(Al_2(SO_4)_3)) = 110/342 = 0.3216 text{ моль}`
Найдём количество ионов алюминия и сульфат-ионов по уравнению диссоциации:
`n(Al^(3+)) = 2*n(Al_2(SO_4)_3) = 2*0.3216 = 0.6432 text{ моль}`
`n(SO_4^(2-)) = 3*n(Al_2(SO_4)_3) = 3*0.3216 = 0.9648 text{ моль}`
Вычислим молярные концентрации ионов в растворе объёмом 1 л:
`C_м(Al^(3+)) = (n(Al^(3+)))/(V(р-ра)) = 0.6432/1 = 0.6432 text{ моль/л}`
`C_м(SO_4^(2-)) = (n(SO_4^(2-)))/(V(р-ра)) = 0.9648/1 = 0.9648 text{ моль/л}`
Ответ
`C_м(Al^(3+)) = 0.6432 text{ моль/л}`
`C_м(SO_4^(2-)) = 0.9648 text{ моль/л}`