дано:
- массовая доля кислорода (O) в растворе = 86,8 %
- формула сульфата алюминия = Al2(SO4)3
найти:
массовую долю сульфата алюминия в растворе.
решение:
Сначала найдем молярную массу сульфата алюминия Al2(SO4)3.
1. Молярная масса элементов:
- M(Al) = 27 г/моль
- M(S) = 32 г/моль
- M(O) = 16 г/моль
2. Рассчитаем полную молярную массу Al2(SO4)3:
M(Al2(SO4)3) = 2 * M(Al) + 3 * (M(S) + 4 * M(O))
M(Al2(SO4)3) = 2 * 27 + 3 * (32 + 4 * 16)
M(Al2(SO4)3) = 54 + 3 * (32 + 64)
M(Al2(SO4)3) = 54 + 3 * 96
M(Al2(SO4)3) = 54 + 288
M(Al2(SO4)3) = 342 г/моль
Теперь определим массовую долю кислорода в сульфате алюминия:
Количество атомов кислорода в Al2(SO4)3 равно 12 (поскольку 3 SO4 дает 12 атомов O).
Масса кислорода в Al2(SO4)3:
масса O = 12 * 16 г = 192 г.
Теперь найдем массовую долю кислорода в сульфате алюминия:
ω(O) = масса O / масса Al2(SO4)3 = 192 / 342.
Теперь вычислим:
ω(O) ≈ 0,5617 или 56,17 %.
Теперь мы знаем, что массовая доля кислорода в растворе равна 86,8 %. Для определения массовой доли сульфата алюминия в растворе используем уравнение для массовых долей:
ω(O) = ω(соль) * ω(O в соли) + ω(растворитель) * ω(O в растворителе).
Обозначим массовую долю сульфата алюминия как x, а массовую долю воды (растворителя) как (1 - x). Вода содержит 89,2 % кислорода (вода H2O имеет 16 г/моль кислорода и 18 г/моль общая):
ω(O в H2O) = 16 / 18 ≈ 0,8889 или 88,89 %.
Подставляем значения в уравнение:
0,868 = x * 0,5617 + (1 - x) * 0,8889.
Теперь решим это уравнение:
0,868 = x * 0,5617 + 0,8889 - x * 0,8889.
Переносим все слагаемые на одну сторону:
0,868 - 0,8889 = x * (0,5617 - 0,8889).
Теперь упрощаем:
-0,0209 = x * (-0,3272).
Следовательно:
x = -0,0209 / -0,3272 ≈ 0,0639.
Это означает, что массовая доля сульфата алюминия в растворе составляет около 6,39%.
ответ:
Массовая доля сульфата алюминия в растворе составляет примерно 6,39%.