При 180 С удельная электропроводимость 5% раствора Mg(NO3)2 равна 4,4•10-2Ом-1•см-1, плотность раствора равна 1,04 г/см3. Вычислить кажущуюся степень ионизации Mg(NO3)2 в указанном растворе.
Для решения этой задачи нам понадобятся формулы, связывающие удельную электропроводимость, плотность и степень ионизации. Давайте разберемся с ними:
Удельная электропроводимость (κ) определяется как сумма произведений заряда (q) и его подвижности (μ) каждого иона в растворе:
κ = q1 * μ1 + q2 * μ2 + ...
где q1, q2 и т.д. - заряды ионов, μ1, μ2 и т.д. - их подвижности.
Кажущаяся степень ионизации (α) - это отношение удельной электропроводимости раствора к удельной электропроводимости, которую бы имел этот раствор, если бы все растворенные вещества находились в полностью ионизированном состоянии:
α = κ / κ0
где κ0 - удельная электропроводимость, которую бы имел раствор, если бы все растворенные вещества находились в полностью ионизированном состоянии.
Для решения задачи нам нужно найти кажущуюся степень ионизации Mg(NO3)2. Для этого нам понадобится удельная электропроводимость раствора и удельная электропроводимость, которую этот раствор имел бы, если бы все растворенные вещества находились в полностью ионизированном состоянии.
Исходя из задачи, у нас есть данные о удельной электропроводимости (κ) и плотности (ρ) раствора Mg(NO3)2 при 180°C. Давайте вначале найдем молярную концентрацию (с) раствора Mg(NO3)2:
Молярная концентрация (с) определяется как отношение массы растворенного вещества (m) к его молярной массе (M) и объему раствора (V):
с = m / (V * M)
Для этого нам понадобится масса раствора Mg(NO3)2. Вычислим ее:
масса = плотность * объем
масса = 1,04 г/см3 * V (где V - объем раствора, о котором не сказано в задаче)
Так как объем раствора нам неизвестен, оставим его в формуле в виде "V".
Далее, найдем мольную массу раствора Mg(NO3)2. Массу каждого элемента в растворе будем находить из его атомных масс и количества атомов каждого элемента в одной молекуле раствора:
Мольная масса Mg(NO3)2 = масса Mg + 2 * (масса N + масса O)
Теперь у нас есть все данные, чтобы найти молярную концентрацию (c) раствора Mg(NO3)2.
Далее, найдем удельную электропроводимость (κ0), которую бы имел раствор Mg(NO3)2 при полной ионизации. Как известно, каждая молекула Mg(NO3)2 в растворе распадается на 3 иона NO3- и 1 ион Mg2+. Поделим удельную электропроводимость (κ) на количество ионов и их заряды для получения удельной электропроводимости (κ0) для каждого иона:
Итак, мы получили удельную электропроводимость (κ0) раствора Mg(NO3)2 при полной ионизации.
Осталось только вычислить кажущуюся степень ионизации (α) как отношение удельной электропроводимости (κ) к удельной электропроводимости раствора при полной ионизации (κ0):
α = κ / κ0
Выполните все эти шаги с применением предложенных формул и найденных значений для решения задачи.
Удельная электропроводимость (κ) определяется как сумма произведений заряда (q) и его подвижности (μ) каждого иона в растворе:
κ = q1 * μ1 + q2 * μ2 + ...
где q1, q2 и т.д. - заряды ионов, μ1, μ2 и т.д. - их подвижности.
Кажущаяся степень ионизации (α) - это отношение удельной электропроводимости раствора к удельной электропроводимости, которую бы имел этот раствор, если бы все растворенные вещества находились в полностью ионизированном состоянии:
α = κ / κ0
где κ0 - удельная электропроводимость, которую бы имел раствор, если бы все растворенные вещества находились в полностью ионизированном состоянии.
Для решения задачи нам нужно найти кажущуюся степень ионизации Mg(NO3)2. Для этого нам понадобится удельная электропроводимость раствора и удельная электропроводимость, которую этот раствор имел бы, если бы все растворенные вещества находились в полностью ионизированном состоянии.
Исходя из задачи, у нас есть данные о удельной электропроводимости (κ) и плотности (ρ) раствора Mg(NO3)2 при 180°C. Давайте вначале найдем молярную концентрацию (с) раствора Mg(NO3)2:
Молярная концентрация (с) определяется как отношение массы растворенного вещества (m) к его молярной массе (M) и объему раствора (V):
с = m / (V * M)
Для этого нам понадобится масса раствора Mg(NO3)2. Вычислим ее:
масса = плотность * объем
масса = 1,04 г/см3 * V (где V - объем раствора, о котором не сказано в задаче)
Так как объем раствора нам неизвестен, оставим его в формуле в виде "V".
Далее, найдем мольную массу раствора Mg(NO3)2. Массу каждого элемента в растворе будем находить из его атомных масс и количества атомов каждого элемента в одной молекуле раствора:
Мольная масса Mg(NO3)2 = масса Mg + 2 * (масса N + масса O)
Теперь у нас есть все данные, чтобы найти молярную концентрацию (c) раствора Mg(NO3)2.
Далее, найдем удельную электропроводимость (κ0), которую бы имел раствор Mg(NO3)2 при полной ионизации. Как известно, каждая молекула Mg(NO3)2 в растворе распадается на 3 иона NO3- и 1 ион Mg2+. Поделим удельную электропроводимость (κ) на количество ионов и их заряды для получения удельной электропроводимости (κ0) для каждого иона:
κ0 = κ / (3 * q(NO3-) + q(Mg2+))
где q(NO3-) = -1 (заряд иона NO3-), q(Mg2+) = +2 (заряд иона Mg2+).
Итак, мы получили удельную электропроводимость (κ0) раствора Mg(NO3)2 при полной ионизации.
Осталось только вычислить кажущуюся степень ионизации (α) как отношение удельной электропроводимости (κ) к удельной электропроводимости раствора при полной ионизации (κ0):
α = κ / κ0
Выполните все эти шаги с применением предложенных формул и найденных значений для решения задачи.