Плотность водного раствора гидроксида натрия равна 1,357 г/см3. Молярная концентрация гидроксида натрия 11 моль/л. Какова концентрация раствора: а) в массовых долях? б) в молярных долях? в) какова моляльность раствора?
More Questions From This User See All
Answers & Comments
Verified answer
C(NaOH) = 11 моль/лM(NaOH) = 40 г/моль
M(H₂O) = 18 г/моль
а) Массовая доля растворенного вещества - это отношение массы этого вещества к массе раствора: w(X) = m(X) / m(раствор).
В нашем случае w(NaOH) = m(NaOH) / m(раствор)
Возьмем 1 литр этого раствора.
По определению молярной концентрации он содержит 11 моль NaOH. Масса 11 моль NaOH равна: 11 моль*40 г/моль=440 г = m(NaOH) .
Масса 1 литра раствора равна 1,357 г/мл * 1 л = 1,357 г/мл * 1000 мл = 1357 г = m(раствор)
Массовая доля гидроксида натрия w(NaOH) = m(NaOH) / m(раствор) = 440 г / 1357 г = 0,324 = 32,4%
б) Мольная доля растворенного вещества равна количеству вещества этого вещества, деленному на общее количество вещества всех компонентов смеси (раствора):
x(X) = n(X) / [ n(X) + n(Y) + ...]
В нашем случае x(NaOH) = n(NaOH) / [n(NaOH) + n(H₂O)]
Снова возьмем для определенности 1 литр этого раствора. В нем 11 моль NaOH. n(NaOH) = 11 моль.
Чтобы найти мольную долю NaOH, надо узнать сколько моль воды в этом растворе. Для этого надо узнать массу воды в этом литре.
Как мы уже рассчитали в задании а) масса 1 литра этого раствора 1357 г. А масса NaOH 440 г. Отнимая от массы раствора массу растворенного гидроксида натрия, получим массу воды: 1357 - 440 = 917 г воды.
Зная массу воды, находим количество вещества воды (сколько моль воды):
Масса 1 моль воды - 18 г.
Масса х моль воды - 917 г
х = 917/18 = 50,94 моль = n(H₂O)
Мольная доля гидроксида натрия:
x(NaOH) = n(NaOH) / [n(NaOH) + n(H₂O)] = 11 / (11+50,94) = 0,178 = 17,8%
в) Моляльность - количество вещества, растворенного в 1 кг растворителя. Опять-таки берем 1 литр раствора. В нем содержится 11 моль NaOH. Масса растворителя (воды), как мы уже знаем 917 г. Тогда моляльность раствора равна 11 моль / 917 г = 11 моль / 0,917 кг = 12,00 моль / кг