Для расчета молярной и молярной концентрации эквивалента раствора серной кислоты с заданными параметрами, необходимо провести несколько шагов.
1. Определение молярной концентрации (C) раствора:
Молярная концентрация выражается в моль/л и показывает, сколько молей вещества содержится в одном литре раствора.
- Массовая доля серной кислоты (w): 0.35
- Плотность раствора (ρ): 1.26 г/см³
Сначала вычислим массу раствора в 1 литре (1000 мл):
[
m_{\text{раствора}} = ρ \times V = 1.26 \, \text{г/см}^3 \times 1000 \, \text{см}^3 = 1260 \, \text{г}
]
Теперь найдем массу серной кислоты в этом объеме раствора:
[
m_{\text{H}_2\text{SO}4} = w \times m{\text{раствора}} = 0.35 \times 1260 \, \text{г} = 441 \, \text{г}
]
Молярная масса серной кислоты (H₂SO₄) равна:
[
M_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \, \text{г/моль}
]
Теперь можно найти количество молей серной кислоты:
[
n = \frac{m_{\text{H}_2\text{SO}4}}{M{\text{H}_2\text{SO}_4}} = \frac{441 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} \approx 4.5 \, \text{моль}
]
Таким образом, молярная концентрация:
[
C = \frac{n}{V} = \frac{4.5 \, \text{моль}}{1 \, \text{л}} = 4.5 \, \text{моль/л}
]
2. Определение молярной концентрации эквивалента (C_экв):
Для серной кислоты (H₂SO₄) эквивалентная масса будет равна половине молярной массы, поскольку H₂SO₄ может отдавать два протона (n = 2). Следовательно, эквивалентная масса:
[
M{\text{экв}} = \frac{M{\text{H}_2\text{SO}_4}}{2} = \frac{98}{2} = 49 \, \text{г/экв}
]
Количество эквивалентов:
[
n{\text{экв}} = \frac{m{\text{H}_2\text{SO}4}}{M{\text{экв}}} = \frac{441 \, \text{г}}{49 \, \text{г/экв}} = 9 \, \text{экв}
]
Молярная концентрация эквивалента:
[
C{\text{экв}} = \frac{n{\text{экв}}}{V} = \frac{9 \, \text{экв}}{1 \, \text{л}} = 9 \, \text{экв/л}
]
Таким образом, молярная концентрация серной кислоты составляет 4.5 моль/л, а молярная концентрация эквивалента — 9 экв/л.