Вопрос школьника
В 70 г воды растворили 3,36 л (н. у.) хлороводорода. Вычислите массовую и молярную долю хлороводорода в растворе.
Ответ от учителя
Массовая доля хлороводорода в растворе вычисляется по формуле:
массовая доля = (масса растворенного вещества / масса раствора) * 100%
Масса растворенного вещества равна объему растворенного газа, умноженному на его плотность при нормальных условиях (н. у.):
масса HCl = V * p
где V = 3,36 л — объем растворенного газа, p = 1,639 г/л — плотность HCl при н. у.
масса HCl = 3,36 л * 1,639 г/л = 5,54 г
Масса раствора равна массе воды:
масса раствора = 70 г
Тогда массовая доля HCl в растворе:
массовая доля HCl = (5,54 г / 70 г) * 100% = 7,91%
Молярная доля хлороводорода в растворе вычисляется по формуле:
молярная доля = (моль растворенного вещества / моль раствора) * 100%
Масса HCl равна 5,54 г, а молярная масса HCl равна 36,46 г/моль. Тогда количество вещества HCl в растворе:
моль HCl = масса HCl / молярная масса HCl = 5,54 г / 36,46 г/моль = 0,152 моль
Масса воды равна 70 г, а молярная масса воды равна 18,02 г/моль. Тогда количество вещества воды в растворе:
моль H2O = масса H2O / молярная масса H2O = 70 г / 18,02 г/моль = 3,88 моль
Тогда молярная доля HCl в растворе:
молярная доля HCl = (0,152 моль / (0,152 моль + 3,88 моль)) * 100% = 3,77%
Таким образом, массовая доля HCl в растворе составляет 7,91%, а молярная доля HCl — 3,77%.
