Question

Рассчитайте растворимость оксида серы (iv) в воде (в литрах газа на 1 литр воды), если известно, что в сернистую кислоту переходит 38. 8% растворенного газа, степень диссоциации кислоты по первой ступени равна 8.6% (диссоциацией по второй ступени пренебречь), а концентрация ионов водорода в насыщенном растворе составляет 0.061 моль/л. плотность раствора — 1.1 г/мл. 
!

Answer 1

ответ:V(SO2) = 41,66 л/1 л H2O.

Объяснение:

Дано:

η(SO2) = 38,8%

α(H2SO3) = 8,6%

c(H+) = 0,061 моль/л

ρ(р-ра) = 1,1 г/мл

S(SO2) - ?

Решение

1.Введём обозначения: V(р-ра) = 1 л, ν(SO2) = x моль, тогда ν(H2SO3) = 0,388x моль.

2.Запишем уравнение реакции происходящей при растворении сернистого газа в воде.

x 0,388x

H2O + SO2 = H2SO3

Так как c(H+) = 0,061

моль/л, то cдис(H2SO3) = 0,061моль/л.

0,061 0,061

H2SO3 ⇄ H+ + HSO3-

3.Определим концентрацию сернистой кислоты в растворе. Используем формулу для

вычисления степени диссоциации:

α =cдис(H2SO3)/cобщ(H2SO3)

cобщ(H2SO3)= 0,061моль/л/0,086 cобщ(H2SO3)

= 0,709 моль/л

Следовательно,

в 1 л раствора содержится 0,709 моль киcлоты.

4.Зная степень превращения оксида серы (IV) в сернистую

кислоту, можно рассчитать количество вещества растворённого оксида серы(IV).

ν(H2SO3)= 0,388x моль

ν(H2SO3)= 0,709 моль

Следовательно:

0,388x = 0,709 моль

х = 1,828 моль

ν(SO2) = 1,828 моль

5.Рассчитаем объём сернистого газа по известному количеству вещества его:

V(SO2)= ν(SO2) * Vm

V(SO2)= 1,828 моль * 22,4 л/моль

V(SO2) = 40,9472 л

6.Рассчитаем массу серистого газа растворённого в 1 л раствора:

m(SO2)= ν(SO2) * М(SO2)

m(SO2)= 1,828 моль * 64 г/моль

m(SO2) = 117 г

7.По плотности и известному объёму рассчитаем массу раствора объёмом 1 л.

m(р-ра) = ρ(р-ра) * V(р-ра)

m(р-ра) = 1,1г/мл * 1000 мл

m(р-ра) = 1100 г

8.Рассчитаем массу воды в одном литре раствора

m(H2O)= m(р-ра) - m(SO2)

m(H2O) = 1100 г - 117 г

m(H2O) = 983 г

Плотность воды

равна 1 г/мл следовательно, объём 983 г воды равен 983 мл или 0,983 л.

9.Используя понятие о растворимости, рассчитаем, сколько литров сернистого газа находится в 1 л воды.

1л воды содержит у л SO2

0,983л воды содержит 40,9472 л SO2

у= 40,9472л * 1 л/0,983 л

у= 41,66л

V(SO2 в 1 л воды) =41,66 л

ответ: S(SO2) = 41,66 л/1 л H2O.