дано:
- объём воды (V_вода) = 240 см³ = 240 * 10^-6 м³
- масса фтороводорода (m_HF) = 0,280 г
- плотность раствора (ρ) = 1,01 г/см³ = 1,01 * 10^3 кг/м³
- степень диссоциации (alpha) = 9,60 % = 0,096
найти:
- молярная концентрация фтороводорода (C_HF) в растворе
- число ионов водорода в 1,00 см³ раствора (N_H+)
решение:
1. Находим количество вещества фтороводорода:
M_HF = 20,0 г/моль (молярная масса HF).
n_HF = m_HF / M_HF = 0,280 г / 20,0 г/моль = 0,014 моль.
2. Теперь находим общее количество раствора после растворения фтороводорода. Для этого найдем массу раствора:
m_раствор = m_вода + m_HF, где m_вода = V_вода * плотность_воды.
Плотность чистой воды равна 1 г/см³ = 1 * 10^3 кг/м³.
m_вода = 240 см³ * 1 г/см³ = 240 г = 0,240 кг.
m_раствор = 240 г + 0,280 г = 240,280 г = 0,240280 кг.
3. Теперь вычислим объем раствора:
V_раствор = m_раствор / ρ = 240,280 г / 1,01 г/см³ = 238,5 см³.
4. Молярная концентрация фтороводорода:
C_HF = n_HF / V_раствор = 0,014 моль / (238,5 см³ * 10^-3 л/см³) = 0,0587 моль/л.
5. Теперь находим число ионов водорода в 1,00 см³ раствора:
Сначала найдем количество молей ионов H+:
n_H+ = alpha * n_HF = 0,096 * 0,014 моль = 0,001344 моль.
6. Найдем количество ионов водорода в 1,00 см³ раствора:
Количество ионов H+ в 1 см³:
N_H+ = n_H+ * 6,022 * 10^23 (число Авогадро) = 0,001344 моль * 6,022 * 10^23 ионов/моль ≈ 8,09 * 10^20 ионов.
Ответ:
Молярная концентрация фтороводорода в растворе составляет приблизительно 0,0587 моль/л.
Число ионов водорода в 1,00 см³ раствора составляет примерно 8,09 * 10^20 ионов.