Решение типовых задач. Пример 1. Вычислить молярную массу эквивалента сульфата алюминия

Пример 1. Вычислить молярную массу эквивалента сульфата алюминия.

Решение:

При решении задачи используем зависимость:

Mэк(В) = , (1)

где МВ – молярная масса растворенного вещества г/моль;

Z – число эквивалентности.

а) Z для кислот равно числу атомов водорода в молекуле кислоты, способных замещаться на металл, так для НСL z = 1, для Н3РО4 z = 3;

б) Z для оснований равно числу групп ОН– в молекуле оснований, так для КОН z = 1, Mg(OH)2 z = 2;

в) Z для солей равно произведению числа атомов металла в молекуле соли на его валентность, так для AL2(SO4)3 z = 2. 3 = 6.

г/моль.

Пример 2. При ремонте автомобилей применяют различные моющие и обезжиривающие растворы, в состав которых наряду с другими компонентами входит тринатрийфосфат. Рассчитать, сколько нужно взять тринатрийфосфата и воды для приготовления 5 л 15% водного раствора, плотность которого 1,12 г/см3.

Решение:

Используем математическую зависимость

или , (2)

где m – масса растворенного вещества, г, кг;

m1 – масса раствора, г, кг.

Так как масса раствора равна произведению его плотности (ρ) на объем (V), то

, (3)

где: m – масса растворенного вещества, г, кг;

ρ – плотность раствора, г/см3;

V – объем раствора, мл или см3.

Находим массу Na3PO4, необходимую для приготовления 5 л 15% раствора.

г.

Так как масса раствора равна сумме масс растворенного вещества (m) и растворителя (m2) m1 = m + m2, масса воды равна m2 = m1 – m

m2 = 5. 103. 1,12 – 840 = 4760 г.

Так как плотность воды 1 г/см3, то воды нужно взять 4760 см3 или 4 л 760 мл.

Пример 3. В кислотных (свинцовых) аккумуляторах в качестве электролита применяют водные растворы серной кислоты. Рассчитать, сколько потребуется 96% - ной Н2SO4 плотностью 1,84 г/см3 для приготовления 500 см3 35% раствора серной кислоты (аккумуляторного электролита), плотность которого 1,27 г/см3.

Вычислить молярную концентрацию аккумуляторного электролита и его молярную концентрацию эквивалента.

Решение.

Из соотношения , (4)

где (конц) – массовая доля концентрированного раствора, %;

(разб) – массовая доля разбавленного раствора, %;

v (разб) – объем разбавленного раствора, мл, см3;

v (конц) – объем концентрированного раствора, мл, см3;

ρ(разб) – плотность разбавленного раствора, г/см3;

ρ(конц) – плотность концентрированного раствора, г/см3;

находим объём концентрированного раствора Н2SO4

см3.

Таким образом, для приготовления 500 см3 разбавленного раствора серной кислоты необходимо взять 126 см3 концентрированного раствора серной кислоты (аккумуляторной) 374 см3 (500 см3 – 126 см3 = 374 см3) воды.

Для вычисления молярной концентрации аккумуляторного электролита необходимо рассчитать массу и молярную массу серной кислоты. Для вычисления массы Н2SO4 используем математическую зависимость (3):

г

г

г/моль.

Исходя из математического выражения молярной концентрации

, (5)

где - число моль растворенного вещества;

V – объем раствора, л;

mB – масса растворенного вещества, г, кг;

МВ – молярная масса растворенного вещества г/моль.

Найдем .

моль/л.

Для вычисления молярной концентрации эквивалента Н2SO4 воспользуемся зависимостью:

, (6)

где - число моль эквивалента растворенного вещества;

Мэк (В) – молярная масса эквивалента растворенного вещества, г/моль;

V – объем раствора, л;

mB - масса растворенного вещества,

тогда моль экв/л.

М_ЭК Н₂SO₄ = г/моль

или С_ЭК(В) = СВ. Z, 4,5 моль/л. 2 = 9 моль экв/л

Пример 4. Вычислить моляльную концентрацию водного раствора серной кислоты, если в 0,5 кг воды содержится 9,8 г Н2SO4.

Решение.

Используя математическое выражение моляльной концентрации

, (7)

где νВ – число моль растворенного вещества;

m2 – масса растворителя, кг;

mВ – масса растворенного вещества, г

МВ – молярная масса растворенного вещества, г/моль.

Найдем моляльную концентрацию раствора Н2SO4.

Сm(Н₂SO₄)= моль/кг.

Поиск по сайту: