Question

К 50мл раствору натрий карбоната с массовой долей Na2CO3 10% (p = 1.1г/см3) добавили 100мл раствора Na2CO3 с массовой долей 0.5% (р = 1.05г/см3). Объем смеси развели водой до 500мл. Рассчитать для полученного раствора массовую долю, молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, молярность, титр раствора Na2CO3 и также молярные частицы для Na2CO3 и H2O

Answer 1

Ответ:

Для решения этой задачи мы должны рассчитать массу и количество вещества Na2CO3 в каждом из исходных растворов, а затем объединить их, чтобы рассчитать массовую долю, молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, молярность и титр раствора Na2CO3.

1. Рассчитаем массу Na2CO3 в первом растворе:

Масса = объем × плотность

Масса = 50 мл × 1.1 г/см3 = 55 г

Массовая доля Na2CO3 = (масса Na2CO3 / масса раствора) × 100%

Массовая доля Na2CO3 = (55 г / 50 мл) × 100% = 110%

2. Рассчитаем массу Na2CO3 во втором растворе:

Масса = объем × плотность

Масса = 100 мл × 1.05 г/см3 = 105 г

Массовая доля Na2CO3 = (масса Na2CO3 / масса раствора) × 100%

Массовая доля Na2CO3 = (105 г / 100 мл) × 100% = 105%

3. Найдем общую массу Na2CO3 в объединенном растворе:

Масса = масса первого раствора + масса второго раствора

Масса = 55 г + 105 г = 160 г

4. Рассчитаем массовую долю Na2CO3 в полученном растворе:

Массовая доля Na2CO3 = (масса Na2CO3 / масса раствора) × 100%

Массовая доля Na2CO3 = (160 г / 500 мл) × 100% = 32%

5. Молярная масса Na2CO3 = 2 × (молярная масса Na) + молярная масса C + 3 × (молярная масса O)

Молярная масса Na2CO3 = 2 × 23 + 12 + 3 × 16 = 106 г/моль

Молярная концентрация Na2CO3 = (количество вещества Na2CO3 / объем раствора)

Количество вещества Na2CO3 = масса Na2CO3 / молярную массу Na2CO3

Количество вещества Na2CO3 = 160 г / 106 г/моль ≈ 1.509 моль

Молярная концентрация Na2CO3 = 1.509 моль / 0.5 л = 3.018 моль/л

6. Молярная концентрация Na2CO3 эквивалента = молярная концентрация Na2CO3 / количество эквивалентов Na2CO3

Количество эквивалентов Na2CO3 = количество вещества Na2CO3

Молярная концентрация Na2CO3 эквивалента = 3.018 моль/л

7. Молярность Na2CO3 = молярная концентрация Na2CO3 эквивалента / количество ионов Na2CO3

Количество ионов Na2CO3 = 2 (так как в формуле Na2CO3 имеется 2 иона Na+)

Молярность Na2CO3 = 3.018 моль/л / 2 = 1.509 М

8. Титр раствора Na2CO3 = молярность Na2CO3 × молярная масса Na2CO3

Титр раствора Na2CO3 = 1.509 М × 106 г/моль = 159.954 г/л

9. Молярные частицы Na2CO3:

Молярные частицы Na2CO3 = 6.022 × 10^23 молекул/моль × 1.509 моль = 9.074 × 10^23 молекул

Молярные частицы H2O:

Молярные частицы H2O = 6.022 × 10^23 молекул/моль × 0.5 л = 3.011 × 10^23 молекул

Итак, для полученного раствора Na2CO3 массовая доля составляет 32%, молярная концентрация составляет 3.018 моль/л, молярная концентрация эквивалента составляет 3.018 моль/л, молярность составляет 1.509 М, титр раствора Na2CO3 составляет 159.954 г/л, молярных частиц для Na2CO3 составляет 9.074 × 10^23 молекул, а молярных частиц для H2O составляет 3.011 × 10^23 молекул.

.....

Answer 2

Давайте рассмотрим эту задачу шаг за шагом. Сначала мы вычислим, сколько массы натрий карбоната (Na2CO3) содержится в каждом из исходных растворов, затем определим массу в полученном растворе и используем эту информацию для вычисления массовой доли, молярной концентрации и других параметров.

1. Исходный раствор A (50 мл, 10% Na2CO3): Массовая доля Na2CO3 = 10%, что означает, что в 100 г раствора содержится 10 г Na2CO3. Масса Na2CO3 в растворе A = 10% * 50 мл * 1.1 г/мл = 5.5 г.

2. Исходный раствор B (100 мл, 0.5% Na2CO3): Массовая доля Na2CO3 = 0.5%, что означает, что в 100 г раствора содержится 0.5 г Na2CO3. Масса Na2CO3 в растворе B = 0.5% * 100 мл * 1.05 г/мл = 0.525 г.

3. Общая масса Na2CO3 в начальной смеси = Масса в A + Масса в B = 5.5 г + 0.525 г = 6.025 г.

4. Объем смеси после разведения водой = 500 мл.

Теперь мы можем рассчитать массовую долю Na2CO3 в полученном растворе:

Массовая доля Na2CO3 = (Масса Na2CO3 / Общая масса раствора) * 100% = (6.025 г / 500 мл * 1.05 г/мл) * 100% ≈ 1.15%

Теперь давайте рассчитаем другие параметры:

5. Молярная масса Na2CO3 = 2 * (23 + 12 + 3 * 16) = 106 г/моль.

6. Молярная концентрация (моль/л) Na2CO3 в полученном растворе: Молярная концентрация = (Массовая доля / Молярная масса) * (1000 мл / Объем смеси) = (1.15% / 106 г/моль) * (1000 мл / 500 мл) ≈ 0.0216 моль/л.

7. Молярная концентрация эквивалента (мэкв/л): Для Na2CO3 каждый моль эквивалентен двум молям ионов карбоната (CO3^2-). Так что молярная концентрация эквивалента = 2 * 0.0216 моль/л = 0.0432 мэкв/л.

8. Молярность (моль/кг) Na2CO3: Мольрность = (Массовая доля / Молярная масса) * (1000 г / Объем смеси) = (1.15% / 106 г/моль) * (1000 г / 500 мл) ≈ 0.0216 моль/кг.

9. Титр раствора Na2CO3: Титр - это количество эквивалентов в растворе. Мы уже знаем, что молярная концентрация эквивалента равна 0.0432 мэкв/л.

10. Молярные частицы: В одном моле Na2CO3 содержится 2 моля ионов Na+ и 1 моль ионов CO3^2-. Молярные частицы H2O равны числу Авогадро (примерно 6.022 × 10^23) частиц в одном моле.

Итак, молярные частицы в растворе Na2CO3:

• Для Na2CO3: 2 * 6.022 × 10^23 молекул/моль
• Для H2O: 6.022 × 10^23 молекул/моль

Это даст вам информацию о составе и концентрации полученного раствора Na2CO3.