Молярная концентрация - задачи и примеры

    К 250 мл 32% кислоты плотностью 1,2 г/мл добавили 500 мл воды. Вычислить массовую долю молярную концентрацию полученного раствора.

    Определим массу изначального раствора кислоты m = ρv = 250x1,2 = 300г, где содержится чистого вещества 300х0,32 = 96г, масса конечного раствора 300+500 = 800г(плотность воды равна 1, поэтому 500мл = 500г и тогда массовая доля ω=96/800 = 0,12 или 12%, молярная концентрация была бы рассчитана, если известно было бы какая кислота.

    Чему равны молярная концентрация эквивалентов и молярная концентрация аммиака в растворе с титром по триоксиду серы равным 0,040850 г/см^3?

    Реакция нейтрализации
    2 NH₃ + SO₃ + H₂O = (NH₄)₂SO₄
    Т(NH₃/SO₃) = 0,040850 г/мл = m(SO₃) / V(NH₃)
    M(SO₃) = 80 г/моль 
    M(NH₃) = 17 г/моль 
    1 мл раствора NH₃ реагирует с 0,040850 г SO₃
    По уравнению реакции 
    2 NH₃ + H₂O   + SO₃ = (NH₄)₂SO₄
    2*17 г NH₃ реагируют с 80 г SO₃
      х г NH₃ - 0,040850 г SO₃
    Отсюда масса NH₃ в 1 мл равна:
    х = 2*17 * 0,04085 / 80 = 0,01736 г
    Этой массе соответствует количество вещества NH₃: 0,01736 г / 17 г/моль = 0,0010 моль. Это количество вещества соответствует 1 мл раствора. А 1000 мл (1 л, соответственно, в 1000 раз больше: 0,0010 * 1000 = 1 моль/л.
    Итак, Cm(NH₃) = 1 моль/л
    Поскольку молекула аммиака соответствует одному атому водорода, то фактор эквивалентности равен 1, а молярная масса эквивалента равна молярной массе
    Сэ(NH₃) = 1 моль эквивалентов/л 

    Массовая доля сульфатной кислоты в растворе равняется 10%. Вычислить молярную концентрацию кислоты в этом растворе если плотность раствора 1,1г/мл

    Сульфатная кислота, как я понимаю, это серная кислота H2SO4.
    Возьмем 100 г 10%-ного раствора серной кислоты.
    Найдем массу серной кислоты в этом растворе:
    m(H2SO4) = 100*0.1 =10 г
    Мы отлично знаем, что молярная концентрация измеряется в моль/л,
    поэтому нам нужно массу серной кислоты перевести в моли, о массу раствора серной кислоты перевести в литры:
    M(H2SO4) = 98 г/моль
    n(H2SO4) = 10 г/98 г/моль=0.1 моль
    V(H2SO4) = 100 г/1.1 г/мл = 90.9 мл =0.091 л
    Таким образом,
    C(H2SO4) = 0.1 моль/0.091 л= 1.1 моль/л = 1.1 M

    Вычислите молярную концентрацию гидроксида натрия в водном растворе если в 1л его содержится 4г NaOH

    Дано:
    V = 1 л;
    m(NaOH)=4 г; 
    M(NaOH)=39,997 г/моль (округляем до 40 г/моль
    Найти: Сm(NaOH)-
    _________________________
    Решение:
    Пользуемся ф-лой для нахождения молярной концентрации:
    Сm(NaOH) = m/(M*V) - подставляем наши значения в ф-лу и получаем:
    Сm(NaOH)  = 4 г/(40 г/моль * 1 л = 0,1 моль/л
    Ответ: молярная концентрация гидроксида натрия в водном растворе составляет 0,1 моль/л. 

    Вычислите молярную концентрацию раствора, полученного при смешивание <> мл 4М раствора NaOH с <> мл 2М раствора NaOH

    Если так говорится о том, что смешали равные объёмы. Значит, допустим условно это V1 = V2 = V = 0,1 л; Cм = m/V*M;
    4 = m1/0,1*40
    2 = m2/0,1*40
    m2 = 0,1*2*40 = 8 г
    m1 = 0,1*4*40 = 16 г
    Cм = m1 + m2/M*2V = (8 + 16)/40*2*0,1 = 3 М

    Вычислите молярную концентрацию 12%-ного раствора хлорида аммония (ρ = 1,034 г/мл.

    Cм = n/V
    M(NH4NO3) = 80 г/моль
    Примем массу раствора за 1000 г
    m(NH4NO3) = 1000 г*0,12 = 120 г
    n(NH4NO3) = 120 г/80 г/моль = 1,5 моль
    V = 1000 г/1,034 г/мл = 967,118 мл = 0,967118 л
    См = 1,5 моль/0,967118 л = 1,55 моль/л
    Ответ: 1,55 моль/л

    1. В 340 г воды растворили 20 г медного купороса. Полученный раствор имеет плотность 1,05 г/мл. Рассчитайте массовую долю сульфата меди в растворе, его титр, молярную концентрацию и нормальную концентрацию в обменной реакции с избытком гидроксида натрия.
    2. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента для: 1000г 34%-го раствора NaOH.

    M(CuSO4*5H2O)=250 г/моль
    в 250 г CuSO4*5H2O содержится 160 г CuSO4
    в 20 г -/-/-/-/- х г
    х= 12,8 г
    m(p-pa CuSO4) = 340 г + 20 г = 360 г
    ω(CuSO4) = 12.8 г/360 г = 0,03556 = 3,556%
    V(p-pa CuSO4) = 360 г/1,05 г/мл = 342,857 мл = 0,342857 л
    n(CuSO4)=12.8 г/160 г/моль =  0,08 моль
    См= n(CuSO4)/V(p-pa CuSO4) = 0,08 моль/0,342857 л = 0,233 моль/л
    Находим эквивалентную массу CuSO4, исходя из обменной реакции с избітком NaOH (CuSO4+2NaOH = Cu(OH)2+Na2SO4)
    Э(CuSO4) = 160 г/моль/2 = 80 г/моль
    Находим нормальную концентрацию:
    Сн = N=(12,8 г*1000)/(80 г/моль*342,857 мл = 0,467 моль/л
    Находим титр медного купороса
    T(CuSO4)=N*Э/1000 = 0,467*80/1000 = 0,0373 г/мл
    2.
    ρ(NaOH)=1.36 г/мл
    V(p-pa NaOH) = m(p-pa NaOH)/ρ(NaOH)=1000 г/1,36 г/мл = 735,294 мл = 0,735294 л
    m(NaOH) = m(p-pa NaOH)*ω(NaOH)=1000 г*0,34 = 340 г
    M(NaOH) = 40 г/моль
    n(NaOH) = m(NaOH)/M(NaOH) = 340 г/40 г/моль = 8,5 моль
    См(NaOH)=n(NaOH)/V(p-pa NaOH)=8.5 моль/0,735294 л = 11,56 моль/л
    Ответ: 11,56 моль/л

    Определите молярную концентрацию 420 г 24%-го раствора серной кислоты.

    Дано:
    m(p-pa H2SO4)=420 г
    ω(H2SO4) = 24%
    Найти:
    См(H2SO4) -
    Решение.
    ρ(H2SO4) = 1.17 г/мл
    M(H2SO4) = 98 г/моль
    m(H2SO4) = m(p-pa H2SO4)*ω(H2SO4) = 420 г*0,24 = 100,8 г
    n(H2SO4) = m(H2SO4)/M(H2SO4) =100,8 г/98 г/моль = 1,0286 моль
    V(p-pa H2SO4) = m(p-pa H2SO4)/ρ(H2SO4)=420 г/1,17 г/мл = 358,97 мл
    = 0,35897 л
    См(H2SO4) = n(H2SO4)/V(p-pa H2SO4)= 
    = 1.0286 моль/0,35897 л = 2,865 моль/л
    Ответ: 2,865 моль/л

    1. В 340 г воды растворили 20 г медного купороса. Полученный раствор имеет плотность 1,05 г/мл. Рассчитайте массовую долю сульфата меди в растворе, его титр, молярную концентрацию и нормальную концентрацию в обменной реакции с избытком гидроксида натрия.
    2. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента для: 1000г 34%-го раствора NaOH.

    M(CuSO4*5H2O)=250 г/моль
    в 250 г CuSO4*5H2O содержится 160 г CuSO4
    в 20 г -/-/-/-/- х г
    х= 12,8 г
    m(p-pa CuSO4) = 340 г + 20 г = 360 г
    ω(CuSO4) = 12.8 г/360 г = 0,03556 = 3,556%
    V(p-pa CuSO4) = 360 г/1,05 г/мл = 342,857 мл = 0,342857 л
    n(CuSO4)=12.8 г/160 г/моль =  0,08 моль
    См= n(CuSO4)/V(p-pa CuSO4) = 0,08 моль/0,342857 л = 0,233 моль/л
    Находим эквивалентную массу CuSO4, исходя из обменной реакции с избітком NaOH (CuSO4+2NaOH = Cu(OH)2+Na2SO4)
    Э(CuSO4) = 160 г/моль/2 = 80 г/моль
    Находим нормальную концентрацию:
    Сн = N=(12,8 г*1000)/(80 г/моль*342,857 мл = 0,467 моль/л
    Находим титр медного купороса
    T(CuSO4)=N*Э/1000 = 0,467*80/1000 = 0,0373 г/мл
    2.
    ρ(NaOH)=1.36 г/мл
    V(p-pa NaOH) = m(p-pa NaOH)/ρ(NaOH)=1000 г/1,36 г/мл = 735,294 мл = 0,735294 л
    m(NaOH) = m(p-pa NaOH)*ω(NaOH)=1000 г*0,34 = 340 г
    M(NaOH) = 40 г/моль
    n(NaOH) = m(NaOH)/M(NaOH) = 340 г/40 г/моль = 8,5 моль
    См(NaOH)=n(NaOH)/V(p-pa NaOH)=8.5 моль/0,735294 л = 11,56 моль/л
    Ответ: 11,56 моль/л

    В закрытом сосуде протекает химическая реакция А + 2В = 2С + Д. До начала реакции молярная концентрация вещества В равнялась 1 моль/дм3, а вещества Д - 0 моль/дм3. Через сколько секунд концентрация веществ В и Д сравняются, если скорость образования вещества Д составляет 0,01 моль/дм3*c ( все вещества - газы, объём сосуда постоянный).

    Пусть x - количество вещества B, которое вступило в реакцию, таким образом, в процессе хим. реакции образовалось Д - 0,5*x моль.
    Составим уравнение:
    1-x = 0,5*x
    1,5*x = 1
    x = 0,667 моль
    с(Д = 0,5*0,667 = 0,3335 мольдм3
    t = cv
    t(Д = 0,3335�,01 = 33,35 с