To jest chemia 1. Podręcznik. Zakres podstawowy | Strona 297 | Zadanie 129
W 200 cm3 wody destylowanej rozpuszczono 13,64 dm3 chlorowodoru HCl odmierzonego w warunkach normalnych i otrzymano roztwór o gęstości d = 1,047 g/cm3 i otrzymano roztwór o gęstości d: 1,2 g/cm3. Oblicz stężenie molowe roztworu: Załóż, że gęstość wody wynosi dH2O = 1 g/cm3.
Dane:
dr = 1,2 g/dm3
dH2O = 1 g/dm3
VHCl = 13,64 dm3
VH2O = 200 cm3
Szukane:
Cm = ?
Rozwiązanie:
1 mol gazu w warunkach normalnych ma objętość = 22,4dm3, obliczamy ile moli stanowi 13,64 dm3:
\[ 1\ mol-\ {22,4\ dm}^3\]
\[ x\ mol-\ {13,64\ dm}^3\]
\[ x\ =\ \frac{{1\ mol\ \cdot13,64\ dm}^3}{{22,4\ dm}^3}\ =\ 0,6\ mol\]
Obliczamy masę użytej wody:
\[ d=\ \frac{m}{V}\ \rightarrow\ m\ =\ d\ \cdot\ V\ \]
\[ \ m_w\ =\ 200\ {cm}^3\ \cdot\ 1\ \frac{g}{{cm}^3}\ =\ 200\ g\]
Obliczamy masę molową chlorowodoru:
\[M_{HCl}\ =\ 1\ \frac{g}{mol}\ +\ 35,5\ \frac{g}{mol}=36,5\ \frac{g}{mol}\]
Masa rozpuszczonego chlorowodoru, która stanowi 0,6 moli wynosi:
\[ m_{HCl}\ =\ 0,6\ mol\ \cdot\ 36,5\ \frac{g}{mol}\ =\ 21,9\ g\]
Obliczamy masę roztworu:
\[ m_r\ =\ m_s\ +\ m_w\ =\ 21,9\ g\ +200\ g\ =\ 221,9\ g\]
Obliczamy objętość powstałego roztworu:
\[ V\ =\ \frac{m}{d}\ \ =\ \frac{221,9\ g}{1,047\ \frac{g}{{cm}^3}}\ =\ 212\ {cm}^3\ =\ 0,212\ {dm}^3\ \ \]
Obliczamy stężenie molowe:
\[C_m\ =\ \frac{n}{V}\ \ \]
\[ C_m\ =\ \frac{0,6\ mol}{0,212\ {dm}^3}\ =\ 2,8\ \frac{mol}{{dm}^3}\]
Odpowiedź: Stężenie molowe roztworu wynosi 2,8 mol/dm3.