Для осаждения сульфата бария из 100 мл раствора с массовой долей хлорида бария 8% (плотность раствора 1,06 г/см3) требуется 139 мл раствора серной кислоты. Вычислите молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалентов и титр раствора серной кислоты.
1. Первым шагом нам нужно вычислить количество миллимолей бария в исходном растворе. Для этого умножим массовую долю хлорида бария на общий объем раствора:
Масса хлорида бария = масса раствора * массовая доля хлорида бария
= 100 мл * 1,06 г/см3 * 8%
= 8,48 г
Молярная масса бария = 137 г/моль
Миллимоли бария = масса бария / молярная масса бария
= 8,48 г / 137 г/моль
≈ 0,0619 моль
2. Теперь мы знаем количество бария, и нам нужно вычислить количество серной кислоты, необходимой для осаждения бария. Молярное соотношение между серной кислотой и барием можно получить из сбалансированного уравнения реакции:
BaCl2 + H2SO4 -> BaSO4 + 2HCl
Из этого уравнения видно, что каждый моль бария требует один моль серной кислоты. Таким образом, количество миллимолей серной кислоты будет равно количеству миллимолей бария:
Миллимоли серной кислоты = миллимоли бария ≈ 0,0619 моль
3. Теперь мы можем вычислить молярную концентрацию серной кислоты в растворе. Молярная концентрация вычисляется как количество молей вещества, деленное на объем раствора в литрах:
Молярная концентрация серной кислоты = количество миллимолей серной кислоты / объем раствора серной кислоты в литрах
≈ 0,0619 моль / (139 мл / 1000)
≈ 0,445 моль/л
4. Теперь вычислим молярную концентрацию эквивалентов серной кислоты. Молярная концентрация эквивалентов - это молярная концентрация, умноженная на фактор эквивалентности реагента. В данном случае фактор эквивалентности для серной кислоты равен 2, так как каждый моль серной кислоты обеспечивает осаждение двух эквивалентов бария:
Молярная концентрация эквивалентов серной кислоты = молярная концентрация серной кислоты * фактор эквивалентности
= 0,445 моль/л * 2
= 0,89 экв/л
5. Наконец, мы можем вычислить титр раствора серной кислоты. Титр - это мольная концентрация раствора серной кислоты, выраженная в молях на литр:
Титр раствора серной кислоты = молярная концентрация серной кислоты
≈ 0,445 моль/л