Вычислите массовую долю гидроксида калия в водном растворе с концентрацией 3М и плотностью 1,138 г/мл....

Чтобы вычислить массовую долю гидроксида калия (KOH) в водном растворе с концентрацией 3 М (молярная концентрация) и плотностью 1,138 г/мл, нужно следовать нескольким шагам:

1. Определение количества вещества KOH: Молярная концентрация (С) показывает количество молей вещества в одном литре раствора. В данном случае это 3 моль/л.

2. Расчет массы KOH в одном литре раствора: Молярная масса KOH равна:

   • Калий (K): 39.1 г/моль
   • Кислород (O): 16.0 г/моль
   • Водород (H): 1.0 г/моль Итого: 39.1 + 16.0 + 1.0 = 56.1 г/моль

Таким образом, 3 моль KOH будет иметь массу: [ 3 \, \text{моль} \times 56.1 \, \text{г/моль} = 168.3 \, \text{г} ]

1. Определение массы раствора: Плотность раствора (ρ) равна 1,138 г/мл. Поскольку плотность дана в г/мл, её можно перевести в г/л: [ 1.138 \, \text{г/мл} \times 1000 \, \text{мл/л} = 1138 \, \text{г/л} ]

2. Вычисление массовой доли (ω): Массовая доля вещества в растворе (ω) определяется как отношение массы растворенного вещества к массе раствора, выраженное в процентах.

Масса раствора = масса KOH + масса воды (растворителя). Масса раствора в 1 литре = 1138 г.

Масса воды (растворителя) = Масса раствора - Масса KOH: [ \text{Масса воды} = 1138 \, \text{г} - 168.3 \, \text{г} = 969.7 \, \text{г} ]

Массовая доля KOH в растворе: [ \omega(\%) = \left( \frac{\text{Масса KOH}}{\text{Масса раствора}} \right) \times 100\% ] [ \omega(\%) = \left( \frac{168.3 \, \text{г}}{1138 \, \text{г}} \right) \times 100\% ] [ \omega(\%) = 0.1479 \times 100\% = 14.79\% ]

Итак, массовая доля гидроксида калия в данном растворе составляет 14.79%.

Для вычисления массовой доли гидроксида калия в растворе необходимо знать формулу этого вещества (KOH) и его молярную массу. Молярная масса KOH равна 56,11 г/моль.

Для начала вычислим объем водного раствора с концентрацией 3М, который содержит 1 моль KOH. Так как концентрация раствора равна 3М, то в 1 литре раствора содержится 3 моля KOH. Плотность раствора равна 1,138 г/мл, что соответствует 1138 г/литр.

Для вычисления объема раствора, содержащего 1 моль KOH, воспользуемся формулой: V = (масса KOH) / (плотность раствора) = (56,11 г) / (1138 г/л) ≈ 0,049 л или 49 мл.

Теперь вычислим массу гидроксида калия, содержащуюся в 49 мл раствора: Масса KOH = (масса раствора) (массовая доля KOH) = 49 мл 1,138 г/мл = 55,762 г.

И, наконец, вычислим массовую долю гидроксида калия в растворе: Массовая доля KOH = (масса KOH) / (общая масса раствора) 100% = 55,762 г / 113,8 г 100% ≈ 4,91%.

Таким образом, массовая доля гидроксида калия в данном водном растворе с концентрацией 3М и плотностью 1,138 г/мл составляет примерно 4,91%.