Рассчитать молярную концентрацию раствора hclo4 если известно что для приготовления 300 мл

Рассчитать молярную концентрацию раствора hclo4 если известно что для приготовления 300 мл

Задача 20
Расчитаете молярную и нормальную концентрации раствора, содержащего 222 г хлорида кальция в 2000 мл раствора.

Решение:
Молярная конц-я (к-во молей в литре р-ра):
Cм = n/V = m/(M ∙ V) = 222 / (111 ∙ 2) = 1M (или 1 моль/л)

Можно было и просто пересчитать Cм в Cн по формуле: Cн = Cм ∙ z

Задача 21
Сколько граммов карбоната натрия надо взять, чтобы приготовить 500 мл 0,25 н раствора?

Задача 22
Масса (г) гидроксида натрия, содержащегося в 100 см3 раствора с концентрацией 0,5 моль/л, равна:

Решение:
m=n∙M
n= C∙V
m=C∙V∙M = 0,5 ∙ 0,1 ∙ 40 = 2 г

Задача 23
В 200 гр 20% раствора соляной кислоты добавили 100 г воды. Вычислить концентрацию полученного раствора.

Решение:
200 г 20% р-ра содержат 40 г кислоты:
m(кислоты) = m(р-ра) ∙ ω = 200 ∙ 0,2 = 40 г
После добавления воды масса раствора:
m2(р-ра) = m1(р-ра) + m(воды) = 200+100 = 300 г
Конц-я полученного р-ра:
ω2% = m(кислоты) ∙ 100 / m2(р-ра) = 40 ∙ 100 / 300 =
13,3%

Можно и иначе:
при добавлении воды (т.е. при разбавлении раствора) масса растворенного вещества не меняется, а меняется только масса раствора и концентрация ⇒
m1(р-ра) ∙ ω1 = m2(р-ра) ∙ ω2
отсюда: ω2 = m1(р-ра) ∙ ω1 / m2(р-ра) =
200 г ∙20% / 300 г = 13,3%

Задача 24
Сколько граммов воды нужно добавить к 50 г 10% раствора медного купороса, чтобы он стал 5%?

Решение:
Ах/Аст = Сх/Сст, отсюда Сх = Сст∙Ах/Аст = 1,20 мкг/мл ∙ 0,216 / 0,148 = 1,75 мкг/мл

Задача 26
Вычислите массу азотной кислоты, которая содержится в 200 мл 0,1 м раствора.

Решение:
m=n x M
M=63 г/моль
n=CV = 0,2 x 0,1 = 0,02 моль
m = 63 г/моль x 0,02 моль = 1,26 г

Задача 27
В 600 граммов 10% раствора добавили 5 граммов соли. Чему равна массовая доля растворенного вещества в полученном растворе?

Решение:
В 600 г р-ра были 600 ∙ 0,1 = 60 г соли.
Добавили 5 г соли:
масса соли: m (соли) = 60+5= 65 г
масса раствора: m (раствора)= 600+5=605 г
w = m (соли) / m (раствора) = 65/605=0,107 (10,7%)

Задача 28
Вычислить нормальность раствора NaOH, титр которого равен 0,004020.

Решение:
Нормальность Сн =z ∙ n/V (z- число эквивалентности)
Титр раствора Т=m/V — масса растворённого вещества в 1 мл (0,001 л) раствора. =>
Сн = z ∙ Т ∙ 1000 /М
Для однокислотного основания NaOH z=1
M (NaOH) = 40 г/моль
Сн =0,004020 ∙ 1000 / 40 = 0,1005 н

Задача 29
Сколько миллилитров 4 н HCl надо прибавить к 500 мл раствора HCl с титром по CaO 0,08400, чтобы получить раствор с титром по CaО равным 0,09000?

Решение:
T1 (HCl/CaO) = 0,08400 г/мл
V1= 500 мл = 0,5 л
T3 (HCl/CaO) = 0,09000 г/мл
V3=V1+ V2
С2= 4 н
V2 = х л

2HCl + CaO → CaCl2 + H2O
На 1 моль CaO приходится 2 моль HCl → число эквивалентности z=2.

C1 = 2 ∙ T1(HCl/CaO) ∙ 1000/ M(CaO) = 2000 ∙ 0,08400 / 56,0774 = 2,99586 (моль/л)
C3 = 2 ∙ T3(HCl/CaO) ∙ 1000 / M(CaO) = 2000 ∙ 0,09000 / 56,0774 = 3,20985 (моль/л)

V1= 0,5 л
V2 = х
V3 = V1+ V2 = y

Составляем систему уравнений:
y = 0,5 + х
3,20985y = 2,99586 ∙ 0,5 + 4 ∙ x

3,20985 ∙ (0,5 + x) = 1,49793 + 4x
1,60493 + 3,20985x = 1,49793 + 4x
0,79015x = 0,10700
x = 0,13542 л= 135,42 мл

Задача 30
Какой объём воды нужно прибавить к 50 мл 24%-ного раствора аммиака плотностью 0,91 г/мл, чтобы приготовить 6%-ный раствор плотностью 0,97 г/мл?

Задача 31
Определите молярную концентрацию и молярную концентрацию эквивалента раствора калия дихромата, если навеску массой 0,4832г растворили и довели водой до метки в мерной колбе вместимостью 1л. Чему равен титр полученного раствора?

Решение:
М(K2Cr2O7) = 294 г/моль
Cм = n / V = m/(M∙V) = 0,4832/(294∙1) = 1,64 ∙ 10^-3 М
Сн =z ∙ Cм (z- число эквивалентности) = 2 ∙ 1,64 ∙ 10^-3 = 3,28 ∙ 10^-3 н
(z = заряд катиона ∙ к-во молей катионов в 1 моль соли = заряд аниона ∙ к-во молей анионов в 1 моль соли)
Титр раствора Т=m/V — масса растворённого вещества в 1 мл раствора:
Т= 0,4832 / 1000 = 0,4832 ∙ 10^-3 г/мл

Задача 32
Сколько мл 10,0 %-го раствора карбоната натрия (p=1,105 г/см3) потребуется для приготовления 1,5 л раствора с Т=0, 0590 г/см?

Решение:
Т=0,0590 г/см, поэтому 1,5 л р-ра содержат:
m = Т ∙ V ∙ 1000 = 0,0590 ∙ 1,5 ∙ 1000 = 88,5 г Na2CO3
m (раствора) = m (Na2CO3) / ω = 88,5 / 0,1 = 885 г
V(раствора) = m (раствора) / ρ = 885 / 1,105 = 801 см3 = 0,801 л

Задача 33
Какова молярная концентрация 50% раствора азотной кислоты (р=1,31г/мл)?

Решение:
Переход от массовой доли к молярности:
См = 1000ρ ∙ ω / М = 1000 мл/л ∙ 1,31 г/мл ∙ 0,5 / 63,0 г/моль= 10,4 моль/л

Пояснение к формуле:
См = n(в-ва) / V(р-ра, л)
n=m(в-ва)/M(в-ва)
m(в-ва)=m(р-ра) ∙ ω
V (мл)=m(р-ра)/ρ(р-ра г/мл) = m(р-ра)/1000ρ(р-ра г/л)
=> См = m(р-ра) ∙ ω / M(в-ва) ÷ m(р-ра) / 1000ρ(р-ра) =
1000ρ(р-ра) ∙ ω / M(в-ва)

Решение:
Масса соли в получ. растворе:
m (соли) =m1 + m2 = m(p-pa1) ∙ ω1 + m2 = 280 ∙ 0,15 + 12 = 54 г

Задача 36
Чему равна процентная концентрация растворенного вещества в растворе, если из 1800 г 5%-ного раствора выпарить 800 г воды?

Решение:
ω%1 ∙ m1 (p-pa) = ω%2 ∙ m2 (p-pa)
ω%2 = 1800 ∙ 5 / 1000 =9%

Задача 37
Выразите состав раствора вещества HClO4 с заданной массовой долей = 16% и плотностью р = 1,100 г/см3 через молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалентов, моляльную концентрацию и титр.

Решение:
В 100 г р-ра 16 г HClO4 и 84 г воды.

Молярная конц-я См = n(HClO4) / V (р-ра)
V= m (р-ра) ∙ ρ (р-ра) = 100 ∙ 1,1 = 110 мл = 0,11 л
n=m(HClO4) / M (HClO4)
См = m(HClO4) / [ M (HClO4) ∙ V (р-ра) ] = 16 / (100,5 ∙ 0,11) = 1,45 моль/л (или 1,45 М)

Молярная конц-я экв. Сн = См ∙ z
Кислота одноосновная, z=1, Сн = См = 1,45 моль-экв./л (или 1,45 н)

В 1000 г (1 кг) р-ра 160 г HClO4, что составляет:
n=m / M = 160 / 100,5 = 1,59 моль, след,
моляльная конц-я Сm = n(HClO4) / m (р-ра) = 1,59 моль/кг

Титр раствора Т=m/V — масса растворённого вещества в 1 мл раствора
В 110 мл р-ра 16 г HClO4
Т= 16/110 = 0,145 г/мл

Задача 38
Определите искомую величину массовой доли KNO3 и массу воды m(Н20), необходимые для приготовления раствора KNO3 массой 560 г, где m(KNO3) = 28г. Рассчитайте моляльную концентрацию и молярную долю вещества KNO3 в полученом растворе.

Массовая доля:
ω(KNO3) = m(KNO3) / m(раствора) = 28 / 560 = 0,05 (∙ 100 = 5%)

Моляльная конц-я:
Сm = n(KNO3) / m(раствора, кг)
n(KNO3) = m(KNO3) / M(KNO3)
Сm = m(KNO3) / [M(KNO3) ∙ m(раствора, кг)] = 28/(101∙ 0,56) = 0,495 моль/кг

Задача 39
Вычислить нормальность и титр след. растворов: а)HCl пл. 1.108 г/см3 б) H2SO4 пл. 1.814 г/см3
е) NH4OH пл. 0.904 г/см3.

Решение:
Если известна плотность раствора, то процентную концентрацию его можно найти в справочных таблицах, а по плотности и процентной концентрации можно рассчитать нормальность раствора и титр.
http://fptl.ru/spravo4nik/plotnost-1.html

а) HCl, ρ = 1.108 г/см3 => ω(HCl) = 0,22
Пусть V = 1 л = 1000 см3
m (раствора) = V ∙ ρ = 1.108 ∙ 1000 = 1108 г
m (HCl) = m (раствора) ∙ ω = 1108 ∙ 0,22 = 245 г
n = m/M = 245 / 36,5 = 6,7 моль
Сн = n экв. / V
n экв. = n ∙ z
Для одноосновной к-ты z = 1 => nэкв. = n
Сн = n экв. / V = 6,7 / 1 = 6,7 н
Титр раствора Т=m/V — масса растворённого вещества в 1 мл раствора
T = 245/1000 = 0,245 г/мл

Источник

Молярная концентрация

Молярная концентрация (молярность), С_m – это характеристика раствора, способ выражения концентрации растворенного вещества в растворе. Молярная концентрация равна отношению количества растворенного вещества к объему раствора:

где ν_р.в. – количество растворенного вещества, моль

V_р-ра – объем раствора, л

Иногда молярную концентрацию вещества А обозначают так: [A].

Молярная концентрация измеряется в моль/л или М.

Несколько задач на молярную концентрацию.

1. Определите молярную концентрацию раствора азотной кислоты, если в 500 мл раствора содержится 6,3г азотной кислоты. Ответ: 0,2М

Решение: молярная концентрация — это отношение количества растворенного вещества к объему раствора в литрах. Количество азотной кислоты:

2. Определить молярную концентрацию раствора серной кислоты, если в 2л раствора содержится 0,98г кислоты. Ответ: 0,005М

3. Какую массу хлорида натрия надо растворить в воде, чтобы получить 1л раствора с молярной концентрацией соли 0,02моль/л? Ответ: 1,17г

4. Какое количество вещества (в моль) гидроксида калия содержится в 200мл раствора, если молярная концентрация щёлочи равна 0,9моль/л? Ответ: 0,18моль

5. Какая масса хлороводорода содержится в 250мл раствора соляной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/л? Ответ: 9,125г
6. В каком объёме раствора серной кислоты с концентрацией 1 моль/л содержится 4,9г серной кислоты? Ответ: 50мл

7. Смешали 400мл раствора хлорида натрия с молярной концентрацией 1 моль/л и 600мл раствора хлорида натрия с концентрацией соли 2 моль/л. Определить количество вещества хлорида натрия в получившемся растворе и молярную концентрацию этого раствора. Ответ: 1,6М

Источник

Расчеты концентрации
растворенных веществ
в растворах

Решение задач на разбавление растворов особой сложности не представляет, однако требует внимательности и некоторого напряжения. Тем не менее можно упростить решение этих задач, используя закон разбавления, которым пользуются в аналитической химии при титровании растворов.
Во всех задачниках по химии показаны решения задач, представленных как образец решения, и во всех решениях используется закон разбавления, принцип которого состоит в том, что количество растворенного вещества и масса m в исходном и разбавленном растворах остаются неизменными. Когда мы решаем задачу, то это условие держим в уме, а расчет записываем по частям и постепенно, шаг за шагом, приближаемся к конечному результату.
Рассмотрим проблему решения задач на разбавление, исходя из следующих соображений.

• Количество растворенного вещества :

где c – молярная концентрация растворенного вещества в моль/л, V – объем раствора в л.

• Масса растворенного вещества m(р.в.):

m(р. в.) = m(р-ра)•,

где m(р-ра) – масса раствора в г, – массовая доля растворенного вещества.
Обозначим в исходном (или неразбавленном) растворе величины c, V, m(р-ра), через с₁, V₁,
m₁(р-ра), ₁, а в разбавленном растворе – через с₂, V₂, m₂(р-ра), ₂.
Составим уравнения разбавления растворов. Левые части уравнений отведем для исходных (неразбавленных) растворов, а правые части – для разбавленных растворов.
Неизменность количества растворенного вещества при разбавлении будет иметь вид:

Сохранение массы m(р. в.):

Количество растворенного вещества связано с его массой m (р. в.) cоотношением:

= m(р. в.)/M(р. в.),

где M(р. в.) – молярная масса растворенного вещества в г/моль.
Уравнения разбавления (1) и (2) связаны между собой следующим образом:

с₁•V₁ = m₂(р-ра)•₂/M(р. в.),

m₁(р-ра)•₁ = с₂•V₂•M(р. в.).

Если в задаче известен объем растворенного газа V(газа), то его количество вещества связано с объемом газа (н.у.) отношением:

= V(газа)/22,4.

Уравнения разбавления примут соответственно вид:

V(газа)/22,4 = m₂(р-ра)•₂/M(газа).

Если в задаче известны масса вещества или количество вещества, взятого для приготовления раствора, то в левой части уравнения разбавления ставится m(р. в.) или , в зависимости от условия задачи.
Если по условию задачи требуется объединить растворы разной концентрации одного и того же вещества, то в левой части уравнения массы растворенных веществ суммируются.
Довольно часто в задачах используется плотность раствора (г/мл). Но поскольку молярная концентрация с измеряется в моль/л, то и плотность следует выражать в г/л, а объем V – в л.
Приведем примеры решения «образцовых» задач.

Задача 1. Какой объем 1М раствора серной кислоты надо взять, чтобы получить 0,5 л 0,1М H₂SO₄?

Дано:

Найти:

Решение

Ответ. V₁ = 50 мл.

Задача 2 ([1], № 4.23). Определите массу раствора с массовой долей (СuSО₄) 10% и массу воды, которые потребуются для приготовления раствора массой 500 г с массовой долей
(СuSО₄) 2%.

Дано:

₁ = 0,1,
m₂(р-ра) = 500 г,
₂ = 0,02.

Найти:

Решение

m₁(р-ра)•₁ = m₂(р-ра)•₂,

Найдем массу добавляемой воды:

m(H₂O) = 500 – 100 = 400 г.

Задача 3 ([1], № 4.37). Какой объем раствора с массовой долей серной кислоты 9,3%
( = 1,05 г/мл) потребуется для приготовления 0,35М раствора H₂SO₄ объемом 40 мл?

Дано:

₁ = 0,093,
₁ = 1050 г/л,
с₂ = 0,35 моль/л,
V₂ = 0,04 л,
М(H₂SO₄) = 98 г/моль.

Найти:

Решение

m₁(р-ра)•₁ = V₂•с₂•М(H₂SO₄),

V₁•₁•₁ = V₂• с₂•М(H₂SO₄).

Подставляем значения известных величин:

Отсюда V₁ = 0,01405 л, или 14,05 мл.

Ответ. V₁ = 14,05 мл.

Задача 4 [2]. Какой объем хлороводорода (н.у.) и воды потребуется, чтобы приготовить 1 л раствора ( = 1,05 г/см 3 ), в котором содержание хлороводорода в массовых долях равно 0,1
(или 10%)?

Дано:

V(р-ра) = 1 л,
(р-ра) = 1050 г/л,
= 0,1,
М(HCl) = 36,5 г/моль.

Найти:

Решение

V(HCl)/22,4 = m(р-ра)•/М(HCl),

V(HCl)/22,4 = V(р-ра)•(р-ра)•/М(HCl),

Отсюда V(HCl) = 64,44 л.
Найдем массу добавляемой воды:

m(H₂O) = V(р-ра)•(р-ра) – V(HCl)/22,4• М(HCl),

m(H₂O) = 1•1050 – 64,44/22,4•36,5 = 945 г.

Ответ. 64,44 л HCl и 945 г воды.

Задача 5 ([1], № 4.34). Определите молярную концентрацию раствора с массовой долей гидроксида натрия 0,2 и плотностью 1,22 г/мл.

Дано:

= 0,2,
= 1220 г/л,
М(NaOH) = 40 г/моль.

Найти:

Решение

m(р-ра)• = с•V•М(NaOH),

m(р-ра)• = с•m(р-ра)•М(NaOH)/.

Разделим обе части уравнения на m(р-ра) и подставим численные значения величин.

Отсюда c = 6,1 моль/л.

Ответ. c = 6,1 моль/л.

Задача 6 ([1], № 4.30). Определите молярную концентрацию раствора, полученного при растворении сульфата натрия массой 42,6 г в воде массой 300 г, если плотность полученного раствора равна 1,12 г/мл.

Дано:

m(Na₂SO₄) = 42,6 г,
m(H₂O) = 300 г,
= 1120 г/л,
M(Na₂SO₄) = 142 г/моль.

Найти:

Решение

Подставляя численные значения, получим:

42,6 = с•(42,6 + 300)/1120•142.

Отсюда с = 0,98 моль/л.

Ответ. с = 0,98 моль/л.

Задача 7 ([1], № 4.19). В лаборатории имеются растворы с массовой долей хлорида натрия 10% и 20%. Какую массу каждого раствора надо взять для получения раствора с массовой долей соли 12% и массой 300 г?

Дано:

₁ = 0,1,
₂ = 0,2,
₃ = 0,12,
m₃(р-ра) = 300 г.

Найти:

Решение

m₁(р-ра)•₁ + m₂(р-ра)•₂ = m₃(р-ра)•₃,

Поскольку m₁(р-ра) + m₂(р-ра) = 300 г, то получаем систему из двух уравнений с двумя неизвестными. Решая совместно два уравнения, находим:

Задача 8 ([1], № 4.48). В воде массой 100 г при температуре 0 °С растворяется фторид натрия массой 4,1 г, а при температуре 40 °С – массой 4,5 г. Какая масса фторида натрия выпадет в осадок при охлаждении насыщенного при температуре 40 °С раствора NaF массой 500 г до температуры 0 °С?

Дано:

m₁(NaF) = 4,1 г,
m₂(NaF) = 4,5 г,
m₂(р-ра) = 500 г,
– массовая доля NaF,
(1 – ) – массовая доля воды.

Найти:

Решение

m₂(р-ра)•(1 – ₂) = m₁(р-ра)•(1 – ₁).

Отсюда m₁(р-ра) = 104,1/104,5•500 = 498,09 г,

m(NaF) = 500 – 498,09 = 1,91 г.

Ответ. m(NaF) = 1,91 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Хомченко Г.П., Хомченко И.Г. Задачи по химии для поступающих в вузы. М.: Новая волна, 2002.
2. Фельдман Ф.Г., Рудзитис Г.Е. Химия-9. М.: Просвещение, 1990, с. 166.

Источник