Пример 7.

Определите молярность 4 н. (четырехнормального) раствора серной кислоты H₂SО₄.

Решение:

Молярную концентрацию раствора (С_м) определяют по формуле:

m

С_м = ν / М = ,

M · V

где m и М - масса и мольная масса вещества, V- объем (л).

Нормальностью, или нормальной концентрацией (С_Н) называется количество эквивалентов растворенного вещества в 1 литре раствора.

Определяем эквивалентную массу двухосновной серной кислоты по формуле:

М _{кислоты} 98 г/моль

Э (H₂SО₄) =  =  = 49 г/моль.

основность кислоты 2

Соответственно, масса серной кислоты в 4 н. растворе равна:

m = Э · Сн = 49 г/моль · 4 = 196 г.

Отсюда, зная массу растворенного вещества и его молярную массу, легко определить молярную концентрацию раствора:

C_м = 196 г / (98 г/моль) · 1 л = 2 М.

Это – двухмолярный раствор серной кислоты.

Пример 8.

5 г уксусной кислоты СН₃СООН, растворено в 1 л этанола С₂Н₅ОН. Вычислите моляльную концентрацию полученного раствора. Плотность этанола равна 0,789 г/см³. Можно ли определить по этим данным молярность раствора?

Решение:

Молярная масса уксусной кислоты равна 60 г/моль, поэтому указанная масса содержит количество вещества:

 = m / M = 5 г / 60 г · моль^-1 = 0,08 моль.

Масса использованного растворителя равна (1 л = 1000 см³):

m = 1000 см³  0,789 г/см³ = 789 г = 0, 789 кг этанола.

Моляльная концентрация раствора определяется как m_c = ν / 1 кг растворителя.

Следовательно, моляльность полученного раствора равна:

0,08 моль растворенного вещества

m_c =  = 0,101 моль/кг.

0,789 кг растворителя

Молярность этого раствора по имеющимся данным определить невозможно, так как нам не известен ни объем уксусной кислоты, ни то, выполняется ли приближение аддитивности при растворении уксусной кислоты в этаноле.

Пример 9.

Вычислите массовые доли элементов в оксиде фосфора (V).

Решение:

Химическая формула оксида фосфора (V) есть Р₂О₅. Находим молярную массу этого оксида:

М (Р₂О₅) = 31 · 2 + 16 · 5 = 142 г/моль.

Тогда можно составить пропорцию:

142 г соединения  100 %

2 · 31 г фосфора  х %.

2 · 31 · 100

х =   0,437 = 43,7 %.

142

Массовая доля кислорода: 100 – 43,7 = 56,3%.

Пример 10.

Определите массу серной кислоты, израсходованной для нейтрализации 120 г гидроксида натрия.

Решение:

Записываем уравнение химической реакции нейтрализации и находим молярные массы серной кислоты H₂SО₄ и гидроксида натрия NаОН:

х г 120 г

Н₂SО₄ + 2 NаОН = Nа₂SО₄ + 2Н₂О

m =  · M m =  · M

m = 1 моль · 98 г/моль = 98 г m = 2 моль · 40 г/моль = 80 г

Составляем пропорцию:

х г 120 г

 =  .

98 г 80 г

Следовательно, масса кислоты, израсходованной на нейтрализацию щелочи, составляет: 98 · 120

х =  = 147 г.

80

Пример 11.

Найти молекулярную формулу соединения, в котором содержится 32,43% натрия, 22,55% серы и 45,02% кислорода. Относительная молекулярная масса этого соединения 142.

Решение:

Запишем искомую формулу неизвестного соединения: Nа_хSуО_z.

Находим отношение числа атомов натрия к числу атомов серы и кислорода:

32,43 22,55 45,02

x : у : z =  :  :  = 2 : 1 : 4 .

23 32 16

Таким образом, простейшая формула рассматриваемого соединения – Nа₂SО_4. Относительная молекулярная масса этого соединения равна 142, т.е. совпадает с заданной. Следовательно, эта формула является и молекулярной.

Пример 12.

Выразите в граммах массу одной молекулы оксида серы (IV).

Решение:

Формула оксида серы (IV) - SО₂ .

Находим молярную массу этого оксида:

М(SО₂) = 32 + 16 · 2 = 64 г/моль.

1 моль SО₂ содержит число Авогадро молекул (N_А = 6,02  10 ²³ моль ^{– 1}).

Отсюда можно найти массу одной молекулы:

64 г/моль

m =  = 1,06 * 10 ^{– 22} (г)

6,02  10 ²³ моль ^{– 1}