Задача 79865 Хлороводород какого объема ( н.у.) нужно...
Условие
Решение
• полная масса раствора: x + y = 250 г,
• коэффициент растворимости (г HCl на 100 г H₂O) равен 82,3, то есть
y : x = 82,3 : 100 ⇒ y = 0,823 x.
2) Подставляя y = 0,823 x в x + y = 250, получаем:
x + 0,823 x = 250 ⇒ 1,823 x = 250 ⇒ x ≈ 137,1 г.
Тогда y = 0,823 × 137,1 ≈ 112,9 г.
3) Находим количество (ν) вещества HCl:
M(HCl) ≈ 36,5 г/моль,
ν(HCl) = 112,9 г / 36,5 г/моль ≈ 3,09 моль.
4) Определяем объём HCl(г) при нормальных условиях (0 °C, 1 атм):
1 моль газа при н.у. занимает 22,4 л,
V(HCl) = 3,09 моль × 22,4 л/моль ≈ 69 л.
Ответ: для приготовления 250 г насыщенного при 0 °C раствора необходимо около 69 л хлороводорода (при н.у.).
Все решения
1. Рассмотрим процесс растворения хлороводорода HCl:
HCl (газ) ↔ HCl (раствор)
2. Коэффициент растворимости указывает на максимальное количество вещества (в данном случае хлороводорода) растворяется в данном растворителе (воде) при данной температуре.
Поэтому, чтобы раствор был насыщенным, количество растворенного вещества должно достичь максимального значения - в данном случае 82.3 г.
3. У нас имеется 250 г раствора, что превышает коэффициент растворимости хлороводорода. Это означает, что раствор насыщенного раствора содержит уже 82.3 г хлороводорода и избыточное количество растворителя.
4. Для решения задачи мы должны вычислить объем хлороводорода, который соответствует массе 82.3 г.
Молярная масса HCl составляет примерно 36.5 г/моль.
5. Зная массу хлороводорода 82.3 г и его молярную массу, можно вычислить количество молей растворенного вещества.
6. Далее, используя уравнение состояния идеального газа (PV = nRT), где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, можно найти объем хлороводорода при 0°C.
Таким образом, с использованием коэффициента растворимости, молярной массы и закона идеального газа мы можем определить объем хлороводорода, необходимый для приготовления насыщенного раствора массой 250 г при 0°C.