Дано:
- Объем хлороводорода (HCl) = 56 л (н. у.).
- Число хлорид-ионов (Cl-) = 13,244 * 10^23.
- Плотность раствора (ρ) = 1,04 г/мл.
Найти:
1. Молярную концентрацию (C) полученной соляной кислоты.
2. Степень диссоциации (α) полученной соляной кислоты.
Решение:
1. Определим количество молей хлороводорода, используя его объем в нормальных условиях.
1 моль газа занимает 22,4 л при н. у., следовательно:
n HCl = V HCl / 22,4 л/моль = 56 л / 22,4 л/моль ≈ 2,50 моль.
2. Таким образом, при растворении HCl в 1 л воды мы получаем 2,50 моль HCl, которая полностью диссоциирует на ионы:
HCl → H+ + Cl-.
Это значит, что количество образовавшихся хлорид-ионов будет равно количеству молей HCl:
n Cl- = n HCl = 2,50 моль.
3. Теперь найдем молярную концентрацию (C) хлорид-ионов.
Объем раствора = 1 л (поскольку мы растворили HCl в 1 литре воды):
C = n Cl- / V раствора = 2,50 моль / 1 л = 2,50 моль/л.
4. Теперь определим количество моль хлорид-ионов, используя данное число:
n Cl- = 13,244 * 10^23.
Чтобы найти количество молей, используем число Авогадро (N_A ≈ 6,022 * 10^23 моль^-1):
n Cl- = (13,244 * 10^23) / (6,022 * 10^23) ≈ 2,20 моль.
5. Таким образом, количество молей HCl, которое фактически диссоциировало, равно 2,20 моль. Теперь находим степень диссоциации (α):
α = n диссоциировавшего HCl / n HCl = 2,20 моль / 2,50 моль = 0,88.
Ответ:
1. Молярная концентрация полученной соляной кислоты составляет 2,50 моль/л.
2. Степень диссоциации полученной соляной кислоты равна 0,88 (или 88%).