Дано:
Масса гидроксида железа (III): 1,546 г
Объем азотной кислоты: 300 мл
Концентрация азотной кислоты: 10,5 г/л
Найти:
Концентрацию нитрата железа (III) в полученном растворе и ионную силу этого раствора.
Решение с расчетом:
1. Рассчитаем количество моль гидроксида железа (III):
n(Fe(OH)3) = m / M
Где m - масса вещества, M - молярная масса.
M(Fe(OH)3) = 55,85 + 3*16 = 111,85 г/моль
n(Fe(OH)3) = 1,546 г / 111,85 г/моль ≈ 0,0138 ммоль
2. Сформулируем уравнение реакции между гидроксидом железа (III) и азотной кислотой:
Fe(OH)3 + 3HNO3 -> Fe(NO3)3 + 3H2O
3. Из уравнения реакции видно, что 1 моль Fe(OH)3 реагирует с 3 моль HNO3, образуя 1 моль Fe(NO3)3 и 3 моль H2O. Таким образом, количество моль HNO3 равно 3 разам количеству моль Fe(OH)3.
4. Рассчитаем количество моль азотной кислоты:
n(HNO3) = 3 * n(Fe(OH)3) = 3 * 0,0138 ммоль = 0,0414 ммоль
5. Рассчитаем концентрацию нитрата железа (III) в полученном растворе:
V(Fe(NO3)3) = V(HNO3) = 300 мл
C(Fe(NO3)3) = n(Fe(NO3)3) / V(Fe(NO3)3)
C(Fe(NO3)3) = 0,0414 ммоль / (300 мл / 1000) = 0,138 г/л
6. Теперь вычислим ионную силу этого раствора. Для раствора Fe(NO3)3 его ионная сила будет определяться ионами Fe^3+ и NO3^-.
Концентрация Fe^3+ = 0,0138 ммоль / (300 мл / 1000) = 46 ммоль/л
Концентрация NO3^- = 3 * 0,0414 ммоль / (300 мл / 1000) = 41,4 ммоль/л
Ионная сила = √(концентрация ионов)
Ионная сила = √(46 ммоль/л) + √(41,4 ммоль/л) ≈ 12,07
Ответ:
Концентрация нитрата железа (III) в полученном растворе составляет примерно 0,138 г/л.
Ионная сила этого раствора равна примерно 12,07.