Дано:
- Концентрация раствора HI = 20% (массовая).
- Степень диссоциации HI (α) = 92% = 0,92.
- Плотность раствора (ρ) = 1,175 г/мл.
Найти: молярная концентрация ионов I- в растворе.
Решение:
1. Определим массу 1 литра раствора. Объем 1 л = 1000 мл.
маса раствора = общее количество (в мл) × плотность
маса раствора = 1000 мл × 1,175 г/мл = 1175 г.
2. Определим массу HI в 20% растворе:
масса HI = 20% от массы раствора = 0,20 × 1175 г = 235 г.
3. Найдем количество моль HI, зная молярную массу HI (I = 127 г/моль, H = 1 г/моль, следовательно, M(HI) = 128 г/моль):
n(HI) = масса HI / M(HI) = 235 г / 128 г/моль ≈ 1,84 моль.
4. Теперь определим количество диссоциировавшегося HI:
n(диссоциировавшего HI) = n(HI) × α = 1,84 моль × 0,92 ≈ 1,69 моль.
5. Для каждого диссоциировавшегося моль HI образуется 1 моль ионов I-, следовательно, количество ионов I- равно количеству диссоциировавшегося HI:
n(I-) = n(диссоциировавшего HI) = 1,69 моль.
6. Рассчитаем молярную концентрацию ионов I- в 1 л раствора:
C(I-) = n(I-) / V(раствора) = 1,69 моль / 1 л = 1,69 моль/л.
Ответ:
Молярная концентрация ионов I- в 20%-ном растворе иодоводородной кислоты составляет 1,69 моль/л.