. Плотность 15%-ного (по массе) раствора H2SO4 равна 1,105 г/мл. Вычислить: а) нормальность; б) молярность;...

Для решения задач по химии, связанных с концентрацией растворов, нам нужно использовать несколько различных формул и понятий. Рассмотрим каждый из запросов по очереди.

1. Исходные данные:

   • Массовая доля ( \omega ) H₂SO₄ = 15% = 0.15.
   • Плотность раствора ( \rho ) = 1.105 г/мл.

2. Молекулярная масса H₂SO₄:

   • H: 1 г/моль * 2 = 2 г/моль
   • S: 32 г/моль
   • O: 16 г/моль * 4 = 64 г/моль
   • Итого: 2 + 32 + 64 = 98 г/моль

3. a) Нормальность (N): Нормальность — это количество эквивалентов вещества на литр раствора. Для H₂SO₄ эквивалентная масса равна 49 г/экв (так как H₂SO₄ может отдавать 2 протона).

   • Масса H₂SO₄ в 1 литре раствора: [ \text{Масса раствора} = \rho \times V = 1.105 \, \text{г/мл} \times 1000 \, \text{мл} = 1105 \, \text{г} ] [ \text{Масса H₂SO₄} = \omega \times \text{масса раствора} = 0.15 \times 1105 \, \text{г} = 165.75 \, \text{г} ]
   • Количество эквивалентов H₂SO₄: [ \text{Количество эквивалентов} = \frac{\text{Масса H₂SO₄}}{\text{Эквивалентная масса}} = \frac{165.75 \, \text{г}}{49 \, \text{г/экв}} \approx 3.38 \, \text{экв} ]
   • Нормальность: [ N = \frac{\text{Количество эквивалентов}}{\text{Объем раствора в литрах}} = 3.38 \, \text{н} ]

4. б) Молярность (M): Молярность — это количество молей вещества на литр раствора.

   • Количество молей H₂SO₄: [ n = \frac{\text{Масса H₂SO₄}}{\text{Молярная масса}} = \frac{165.75 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} \approx 1.69 \, \text{моль} ]
   • Молярность: [ M = \frac{n}{V} = \frac{1.69 \, \text{моль}}{1 \, \text{л}} = 1.69 \, \text{моль/л} ]

5. в) Моляльность (m): Моляльность — это количество молей вещества на килограмм растворителя.

   • Масса растворителя (воды): [ \text{Масса воды} = \text{Масса раствора} - \text{Масса H₂SO₄} = 1105 \, \text{г} - 165.75 \, \text{г} = 939.25 \, \text{г} = 0.93925 \, \text{кг} ]
   • Моляльность: [ m = \frac{n}{\text{Масса растворителя в кг}} = \frac{1.69 \, \text{моль}}{0.93925 \, \text{кг}} \approx 1.80 \, \text{моль/кг} ]

Итак, мы получили следующие результаты:

• а) Нормальность (N) ≈ 3.38 н.
• б) Молярность (M) ≈ 1.69 моль/л.
• в) Моляльность (m) ≈ 1.80 моль/кг.

а) Нормальность раствора H2SO4 = 15/98 = 0,153 N б) Молярность раствора H2SO4 = 15 г/98 г/моль = 0,153 моль/л в) Моляльность раствора H2SO4 = 15 г/98 г/моль = 0,153 моль/кг

Для расчета нормальности, молярности и молярности раствора необходимо знать массовую долю растворенного вещества (в данном случае H2SO4) в растворе, плотность раствора и молярную массу растворенного вещества.

а) Нормальность раствора вычисляется по формуле: Н = (массовая доля H2SO4 / молярная масса H2SO4) / (плотность раствора в г/мл) Н = (15% / 98 г/моль) / 1,105 г/мл ≈ 0,134 нормаль

б) Молярность раствора вычисляется по формуле: М = (массовая доля H2SO4 / молярная масса H2SO4) / (1000 плотность раствора в г/мл) М = (15% / 98 г/моль) / (1000 1,105 г/мл) ≈ 0,0135 моль/л

в) Моляльность раствора вычисляется по формуле: m = массовая доля H2SO4 / молярная масса H2SO4 m = 15% / 98 г/моль ≈ 0,153 моль/г

Таким образом, нормальность раствора составляет примерно 0,134 нормаль, молярность - 0,0135 моль/л, а моляльность - 0,153 моль/г.