Question

В мерную колбу объёмом 500 см3 поместили 200 см3 воды, добавили нитрат алюминия массой 46,8 г, тщательно перемешали, а затем разбавили дистиллированной водой до метки (т. е. до объёма 500 см3). Рассчитайте молярную концентрацию ионов алюминия и нитрат-ионов в приготовленном растворе.

Answer 1

Дано:  
Объем мерной колбы = 500 см3 = 0,500 дм3  
Объем воды до разбавления = 200 см3 = 0,200 дм3  
Масса нитрата алюминия (Al(NO3)3) = 46,8 г  

Найти:  
Молярные концентрации ионов алюминия (Al^3+) и нитрат-ионов (NO3^-)

Решение:  
1. Вычислим молярную массу нитрата алюминия:  
Молярная масса Al = 27 г/моль  
Молярная масса N = 14 г/моль  
Молярная масса O = 16 г/моль  

Молярная масса Al(NO3)3 = 27 + (3 * (14 + 3 * 16))  
= 27 + (3 * (14 + 48))  
= 27 + (3 * 62)  
= 27 + 186  
= 213 г/моль

2. Рассчитаем количество моль нитрата алюминия:  
n(Al(NO3)3) = масса / молярная масса  
n(Al(NO3)3) = 46,8 г / 213 г/моль ≈ 0,219 моль

3. В одном моль нитрата алюминия образуется одно моль ионов алюминия и три моль нитрат-ионов:  
n(Al^3+) = n(Al(NO3)3) = 0,219 моль  
n(NO3^-) = 3 * n(Al(NO3)3) = 3 * 0,219 моль = 0,657 моль

4. Теперь найдем молярные концентрации:  
Общий объем раствора после разбавления = 0,500 дм3  

C(Al^3+) = n(Al^3+) / V = 0,219 моль / 0,500 дм3 ≈ 0,438 моль/дм3  
C(NO3^-) = n(NO3^-) / V = 0,657 моль / 0,500 дм3 ≈ 1,314 моль/дм3

Ответ:  
Молярная концентрация ионов алюминия составляет примерно 0,438 моль/дм3, а молярная концентрация нитрат-ионов составляет примерно 1,314 моль/дм3.