Question

в 100 мл воды растворили 10г гидроксида натрия и через полученный раствор пропускали постоянный ток силой 4,02 А в течение 120 минут. Найдите массовую долю гидроксида натрия (в %) в полученном растворе. ответ дайте с точностью до сотых

Answer 1

Для решения данной задачи сначала необходимо найти количество переданного заряда (Q), исходя из известных данных.

Формула для расчета заряда: Q = I * t, где
Q - заряд,
I - сила тока,
t - время.

Заменим известные значения в формуле:
Q = 4,02 А * 120 мин * 60 сек/мин = 28944 Кл.

Затем найдем количество молей гидроксида натрия (n), используя формулу:

n = масса / молярная масса, где
n - количество молей,
масса - масса гидроксида натрия,
молярная масса - масса одного моля вещества.

Молярная масса гидроксида натрия (NaOH) составляет около 40 г/моль. Таким образом, масса гидроксида натрия равна:

масса = 10 г.

Теперь подставим значения в формулу:

n = 10 г / 40 г/моль = 0,25 моль.

Далее найдем количество вещества (N) раствора по формуле Н = N0 / V, где
N0 - количество вещества до добавления раствора,
V - объем раствора.

У нас изначально было 10 г гидроксида натрия, а объем составляет 100 мл (0,1 л). Переведем объем в литры и подставим значения в формулу:

N = 0,25 моль / 0,1 л = 2,5 моль/л.

Теперь найдем концентрацию раствора (C):

C = n / V,

где
C - концентрация раствора,
n - количество вещества,
V - объем раствора.

Подставим полученные значения:

C = 2,5 моль/л.

Для нахождения массовой доли (в %) гидроксида натрия в растворе необходимо знать его массу в полученном растворе. Поскольку раствор состоит из 100 мл воды и 10 г гидроксида натрия, зафиксируем массовую долю гидроксида натрия как "х". Общая масса раствора можно рассчитать по следующей формуле:

масса раствора = масса воды + масса гидроксида натрия,

где
масса воды = объем воды * плотность воды,
масса гидроксида натрия = 10 г.

Плотность воды приближенно равна 1 г/мл. Значит, масса воды составляет:

масса воды = 100 мл * 1 г/мл = 100 г.

Тогда общая масса раствора:

масса раствора = 100 г + 10 г = 110 г.

Теперь мы знаем, что масса раствора составляет 110 г, а масса гидроксида натрия 10 г, следовательно, можно записать уравнение:

массовая доля гидроксида натрия (x) = (масса гидроксида натрия / масса раствора) * 100%.

Подставим известные значения:

массовая доля гидроксида натрия (x) = (10 г / 110 г) * 100% ≈ 9,09%.

Итак, массовая доля гидроксида натрия в полученном растворе составляет около 9,09% с точностью до сотых.