Question

Найдите молярную концентрацию сульфат-иона в растворе, полученном при смешивании 200мл 2М раствора серной кислоты и 100мл 0,5М раствора хлорида бария​

Answer 1

Для того чтобы найти молярную концентрацию сульфат-иона в растворе, необходимо использовать принцип разведения растворов. Молярная концентрация (C) выражается формулой:

C = n/V,

где n - количество вещества сульфат-иона (в молях), V - объем раствора (в литрах).

Для решения данной задачи необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определить количество вещества сульфат-иона в исходных растворах.

2. Вычислить общий объем полученного раствора.

3. Рассчитать количество вещества сульфат-иона в полученном растворе.

4. Вычислить молярную концентрацию сульфат-иона.

Рассмотрим каждый шаг более подробно:

Шаг 1: Определение количества вещества сульфат-иона в исходных растворах.

Для этого мы будем использовать уравнение реакции между серной кислотой (H2SO4) и хлоридом бария (BaCl2):

H2SO4 + BaCl2 -> BaSO4 + 2HCl

Между серной кислотой (H2SO4) и хлоридом бария (BaCl2) происходит двойная замена, в результате которой образуется нерастворимый осадок бариясульфата (BaSO4). При этом хлорид бария разлагается на ионы Ba2+ и Cl-, а серная кислота на ионы H+ и SO42-.

Исходя из уравнения реакции, видно, что соотношение между сульфат-ионами (SO42-) и хлорид-ионами (Cl-) равно 1:2. Это означает, что каждая молекула серной кислоты образует 1 молекулу сульфат-иона, а каждая молекула хлорида бария образует 1 молекулу сульфат-иона.

Исходя из этого, найдем количество вещества сульфат-иона в каждом исходном растворе:

В 200 мл 2М раствора серной кислоты:
Количество вещества сульфат-иона = 2М * 0,2 л = 0,4 моль.

В 100 мл 0,5М раствора хлорида бария:
Количество вещества сульфат-иона = 0,5М * 0,1 л = 0,05 моль.

Шаг 2: Вычисление общего объема полученного раствора.

Общий объем полученного раствора равен сумме объемов исходных растворов. В данной задаче это 200 мл (от серной кислоты) + 100 мл (от хлорида бария) = 300 мл = 0,3 л.

Шаг 3: Расчет количества вещества сульфат-иона в полученном растворе.

Количество вещества сульфат-иона в полученном растворе равно сумме количеств вещества сульфат-иона в исходных растворах. В данной задаче это 0,4 моль (от серной кислоты) + 0,05 моль (от хлорида бария) = 0,45 моль.

Шаг 4: Вычисление молярной концентрации сульфат-иона.

Mолярная концентрация сульфат-иона (C) равна количеству вещества сульфат-иона (n) деленному на объем раствора (V):

C = n/V = 0,45 моль / 0,3 л = 1,5 М.

Итак, молярная концентрация сульфат-иона в растворе, полученном при смешивании 200 мл 2М раствора серной кислоты и 100 мл 0,5М раствора хлорида бария, составляет 1,5 М.