Каковы молярная, нормальная и моляльная концентрации раствора серной кислоты, массовая доля H2SO4 в котором равна 50 % и плотность 1,6 г/см3 ?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Молярная концентрация (Cm) раствора вычисляется по формуле:

Cm = m / M

Где m - масса растворенного вещества, а M - молярная масса растворенного вещества.

Массовая доля кислоты в растворе составляет 50 %, значит массовая доля воды равна 50 %. Плотность раствора равна 1,6 г/см3.

Пусть мы возьмем 100 г раствора. Из них 50 г - H2SO4, а 50 г - вода.

Тогда масса серной кислоты (H2SO4) будет равна 50 г, а масса воды равна 50 г.

Молярная масса серной кислоты (H2SO4) = 21 + 32 + 416 = 98 г/мол
Молярная масса воды (H2O) = 2*1 + 16 = 18 г/моль

Теперь можно рассчитать молярную концентрацию (Cm) раствора:

Cm_H2SO4 = m_H2SO4 / M_H2SO
Cm_H2SO4 = 50 г / 98 г/моль = 0.51 моль/л

Cm_H2O = m_H2O / M_H2
Cm_H2O = 50 г / 18 г/моль = 2.78 моль/л

Нормальная концентрация раствора (Cn) рассчитывается по формуле:

Cn = Cm * n

Где n - количество эквивалентов растворенного вещества на 1 л раствора.

Для серной кислоты (H2SO4) это будет 2 эквивалента на 1 моль.

n_H2SO4 = 2

Cn_H2SO4 = Cm_H2SO4 n_H2SO
Cn_H2SO4 = 0.51 моль/л 2 = 1.02 ноль/л

Моляльная концентрация раствора (Cb) рассчитывается по формуле:

Cb = m / (M * V)

Где V - объем раствора.

Объем раствора можно найти, зная массу раствора и его плотность:

V = m /
V = 100 г / 1.6 г/см3 = 62.5 см3 = 0.0625 л

Теперь можем рассчитать моляльную концентрацию (Cb) раствора серной кислоты:

Cb_H2SO4 = 50 г / (98 г/моль * 0.0625 л) = 8 моль/кг