Укажите значение (значения) концентрации полученного раствора

Раздел и предмет

Это задание относится к химии, конкретно к разделу растворы и методы выражения концентрации растворов.

Шаги решения

Для начала давайте разберем, какие данные нам даны в задаче:

1. Масса \( m \) безводной серной кислоты (\( H_2SO_4 \)) = 6 граммов.
2. Объем раствора \( V \) = 250 мл = 0,250 литра (мы преобразуем миллилитры в литры).
3. Плотность раствора \( \rho \) = 1 г/мл (нам нужна для вычисления массы всего раствора).

Возможно рассчитать следующие типы концентраций

1. Массовая доля.
2. Молярная концентрация.

Шаг 1: Молярная концентрация

Молярная концентрация (обозначается \( C \)) показывает количество молей вещества, растворенного в \( 1 \) литре раствора, выражается в моль/л.

Определим количество молей \( H_2SO_4 \):

Молярная масса \( H_2SO_4 \) определяется как:

• \( H \) (водород) = 1 г/моль, в молекуле \( H_2SO_4 \) два атома водорода → \( 2 \times 1 = 2 \) г/моль.
• \( S \) (сера) = 32 г/моль, один атом серы → \( 32 \) г/моль.
• \( O \) (кислород) = 16 г/моль, четыре атома кислорода → \( 4 \times 16 = 64 \) г/моль.

Итого, молярная масса \( H_2SO_4 \) = \( 2 + 32 + 64 = 98 \) г/моль.

Теперь можем найти количество молей:

\[ \text{Количество молей } n = \frac{\text{масса вещества}}{\text{молярная масса}} = \frac{6 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} = 0,0612 \, \text{моль}. \]

Далее находим молярную концентрацию:

\[ C = \frac{n}{V} = \frac{0,0612 \, \text{моль}}{0,250 \, \text{л}} = 0,2448 \, \text{моль/л}. \]

Округлим:

\[ C \approx 0,245 \, \text{моль/л}. \]

Шаг 2: Массовая доля

Массовая доля (\( \omega \)) показывает, какая часть массы раствора приходится на массу растворенного вещества.

Чтобы найти массовую долю, нужно сначала определить массу всего раствора. Плотность раствора равна \( 1 \) г/мл, а объем раствора \( 250 \) мл:

\[ \text{Mасса всего раствора} = 1 \, \text{г/мл} \times 250 \, \text{мл} = 250 \, \text{г}. \]

Массовая доля:

\[ \omega = \frac{m_{\text{вещества}}}{m_{\text{раствора}}} = \frac{6 \, \text{г}}{250 \, \text{г}} = 0,024. \]

Или в процентах:

Ответ

1. Молярная концентрация раствора: \( C \approx 0,245 \, \text{моль/л} \).
2. Массовая доля: \( 2,4\% \).

\[ \omega = 0,024 \times 100\% = 2,4\%. \]