Дано:
Объем раствора хлорида железа (III): 2 л
Объем раствора гидроксида калия: 2 л
Концентрация растворов хлорида железа (III) и гидроксида калия: 1 г/л
Найти:
Ионную силу полученного раствора.
Решение с расчетом:
1. Рассчитаем количество моль каждого вещества:
n(FeCl3) = V * C / M
n(KOH) = V * C / M
Где V - объем раствора, C - концентрация в г/л, M - молярная масса.
M(FeCl3) = 55,85 + 3*35,45 = 162,2 г/моль
M(KOH) = 39,1 + 16 + 1 = 56,1 г/моль
n(FeCl3) = 2 л * 1 г/л / 162,2 г/моль = 0,0123 моль
n(KOH) = 2 л * 1 г/л / 56,1 г/моль = 0,0356 моль
2. Сформулируем уравнение реакции между хлоридом железа (III) и гидроксидом калия:
FeCl3 + 3KOH -> Fe(OH)3 + 3KCl
3. Из уравнения реакции видно, что 1 моль FeCl3 реагирует с 3 моль KOH, образуя 1 моль Fe(OH)3 и 3 моль KCl. Таким образом, количество моль KOH является избыточным.
4. Рассчитаем количество KOH, которое реагировало полностью:
n(KOH_used) = n(FeCl3) / 3 = 0,0123 моль / 3 ≈ 0,0041 моль
5. Рассчитаем количество натрия, находящегося в растворе после реакции:
n(Na^+) = 3 * n(FeCl3) = 3 * 0,0123 моль = 0,0369 моль
n(Cl^-) = 3 * n(FeCl3) = 3 * 0,0123 моль = 0,0369 моль
6. Теперь вычислим ионную силу этого раствора. Для раствора KCl его ионная сила будет определяться ионами K^+ и Cl^-.
Концентрация K^+ = 3 * n(KOH) / V = 3 * 0,0356 моль / 4 л = 0,0267 моль/л
Концентрация Cl^- = 3 * n(FeCl3) / V = 3 * 0,0123 моль / 4 л = 0,0092 моль/л
Ионная сила = √(концентрация ионов)
Ионная сила = √(0,0267 моль/л) + √(0,0092 моль/л) ≈ 0,179
Ответ:
Ионная сила полученного раствора равна примерно 0,179.