Дано:
Относительное понижение давления пара (π) = 0,1% = 0,001
Молярная масса сульфата цинка (ZnSO4) = 161,47 г/моль
Молярная масса воды (H2O) = 18,02 г/моль
Найти:
Концентрацию сульфата цинка в водном растворе
Решение с расчетом:
1. Рассчитаем молярную концентрацию и долю сульфата цинка в растворе.
Молярная концентрация сульфата цинка:
c = (π * M_H2O) / (RT * w_ZnSO4)
Где:
M_H2O - молярная масса воды
R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·K))
T - температура в Кельвинах (обычно 298 К)
w_ZnSO4 - массовая доля сульфата цинка в растворе
Подставляем известные значения:
c = (0,001 * 18,02) / (8,314 * 298 * w_ZnSO4)
2. Рассчитаем массовую долю сульфата цинка в растворе:
Используем уравнение диссоциации для сульфата цинка:
ZnSO4 -> Zn^2+ + SO4^2-
Так как соль диссоциирована нацело, то w_ZnSO4 = массовая доля сульфата цинка в растворе
3. Найдем молярную массу сульфата цинка:
M_ZnSO4 = M_Zn + M_S + 4M_O = 65,38 + 32,07 + 4*16 = 161,47 г/моль
Теперь можем выразить w_ZnSO4:
w_ZnSO4 = (c * RT * M_ZnSO4) / (π * M_H2O)
Подставим известные значения:
w_ZnSO4 = ((0,001 * 18,02) / (8,314 * 298) * 161,47) / (0,001 * 18,02)
Ответ:
w_ZnSO4 = 0,0106
Таким образом, концентрация сульфата цинка в водном растворе составляет 1,06%.