1сколько граммов кристаллогидрата k2s∙5h2o надо растворить в 200 г воды, чтобы получить 5 % -ный раствор k2s? плотность полученного раствора равна 1,007 г/мл. найдите молярную и нормальную концентрацию данного раствора. рассчитайте активную концентрацию ионов k^+ в растворе.
Первым шагом я расскажу ученику о базовых понятиях и формулах, которые мы будем использовать для решения задачи.
1. Концентрация раствора обычно выражается в процентах, частях или молях растворенного вещества в растворителе.
2. Молярная концентрация (M) - это количество молей растворенного вещества, деленное на объем раствора в литрах.
3. Нормальная концентрация (N) - это количество эквивалентов растворенного вещества, деленное на объем раствора в литрах.
4. Молярная масса (M) - это масса одного моля вещества в граммах.
5. Активная концентрация - это количество ионов в растворе.
Теперь перейдем к решению задачи.
Шаг 1: Найдем массу кристаллогидрата K2S∙5H2O, которую надо растворить в воде.
Мы знаем, что раствор должен быть 5%-ным по K2S. Это значит, что в 100 г раствора будет содержаться 5 г K2S.
Давайте воспользуемся формулой для расчета массовой концентрации:
Массовая концентрация (w/w) = (масса растворенного вещества / масса раствора) * 100%
Мы хотим растворить массу кристаллогидрата K2S∙5H2O в 200 г воды. Поэтому масса раствора будет равна 200 г.
Используя формулу, найдем массу кристаллогидрата K2S∙5H2O:
Массовая концентрация K2S = (масса K2S / 200) * 100% = 5 г
Массовая концентрация K2S = (масса K2S / 200) * 100%
5 = (масса K2S / 200) * 100%
Масса K2S = (5 * 200) / 100 = 10 г
Таким образом, нам нужно растворить 10 г кристаллогидрата K2S∙5H2O в 200 г воды.
Шаг 2: Найдем объем раствора K2S.
У нас есть плотность раствора (1,007 г/мл). Мы можем использовать эту информацию для расчета объема раствора.
Объем = масса / плотность
Объем = 10 г / 1,007 г/мл ≈ 9.92 мл
Таким образом, мы должны растворить 10 г кристаллогидрата K2S∙5H2O в приблизительно 9.92 мл воды.
Шаг 3: Рассчитаем молярную концентрацию (M) раствора K2S.
Молярная концентрация (M) = количество молей растворенного вещества / объем раствора в литрах
Для расчета количества молей растворенного вещества нам необходимо знать его молярную массу. Молярная масса K2S = масса K2S / количество молей.
Масса K2S = 10 г
Молярная масса K2S = 174,26 г/моль (из таблицы периодических элементов)
Количество молей K2S = масса K2S / молярная масса K2S = 10 г / 174,26 г/моль ≈ 0,057 моль
Теперь мы можем рассчитать молярную концентрацию:
M = количество молей / объем раствора в литрах
M = 0,057 моль / (9,92 мл * 0,001) л/мл
M ≈ 5,76 М
Таким образом, молярная концентрация (М) раствора K2S составляет примерно 5,76 М.
Шаг 4: Рассчитаем нормальную концентрацию (N) раствора K2S.
Нормальная концентрация (N) = количество эквивалентов растворенного вещества / объем раствора в литрах
Нам нужно знать, сколько эквивалентов K2S содержится в растворе. Это количество определяется зарядами ионов K+ и S2-. Заряд K+ равен 1, а заряд S2- равен 2.
Количество эквивалентов K2S = количество молей K2S * (заряд K+ / заряд K2S)
Количество эквивалентов K2S = 0,057 моль * (1 / 2)
Количество эквивалентов K2S = 0,029 моль
Теперь мы можем рассчитать нормальную концентрацию:
N = количество эквивалентов / объем раствора в литрах
N = 0,029 моль / (9,92 мл * 0,001) л/мл
N ≈ 2,93 Н
Таким образом, нормальная концентрация (N) раствора K2S составляет примерно 2,93 Н.
Шаг 5: Рассчитаем активную концентрацию ионов K+ в растворе.
Мы знаем, что в 1 моле K2S содержится 2 моля ионов K+. Поэтому количество молей ионов K+ = количество молей K2S * 2.
Количество молей ионов K+ = 0,057 моль * 2 = 0,114 моль
Теперь мы можем рассчитать активную концентрацию ионов K+:
Активная концентрация ионов K+ = количество молей ионов K+ / объем раствора в литрах
Активная концентрация ионов K+ = 0,114 моль / (9,92 мл * 0,001) л/мл
Активная концентрация ионов K+ ≈ 11,51 М
Таким образом, активная концентрация ионов K+ составляет примерно 11,51 М.
Я надеюсь, что объяснение было понятным и ясным. Если у тебя есть еще вопросы, не стесняйся задавать их!