Робохомячок

В каком объеме насыщенного раствора Ag2S содержится 1 мг растворенной соли?

ПР = 6,0 * 10 ^ -50

Для решения этой задачи необходимо использовать формулу Рауля:

$$X_i = \frac{P_i}{P} = \frac{n_i}{n}$$

где $X_i$ - мольная доля растворенного вещества, $P_i$ - парциальное давление растворенного вещества, $P$ - давление пара над раствором, $n_i$ - количество молей растворенного вещества, $n$ - общее количество молей раствора.

Так как раствор Ag2S является насыщенным, то мольная доля растворенного вещества равна единице:

$$X_{Ag_2S} = 1$$

Давление пара над раствором можно рассчитать по формуле:

$$P = P_0 \cdot X_{Ag_2S}$$

где $P_0$ - парциальное давление чистого растворителя.

Поскольку раствор содержит только одно вещество – Ag2S, то парциальное давление растворенного вещества равно давлению пара над раствором:

$$P_{Ag_2S} = P = P_0 \cdot X_{Ag_2S}$$

Значение ПР, данное в задаче, соответствует произведению парциальных давлений Ag и S, т.е.:

$$\mathrm{PR} = P_{Ag} \cdot P_S$$

Массовая доля растворенного вещества связана с его количеством молей следующим образом:

$$m_{Ag_2S} = n_{Ag_2S} \cdot M_{Ag_2S}$$

где $m_{Ag_2S}$ - масса растворенного вещества, $n_{Ag_2S}$ - количество молей растворенного вещества, $M_{Ag_2S}$ - молярная масса растворенного вещества.

Так как из условия задачи известна масса 1 мг растворенного вещества, то количество молей можно найти, разделив массу на молярную массу:

$$n_{Ag_2S} = \frac{m_{Ag_2S}}{M_{Ag_2S}} = \frac{1 \cdot 10^{-3}\ \mathrm{г}}{247,8\ \mathrm{г/моль}} \approx 4,03 \cdot 10^{-6}\ \mathrm{моль}$$

Теперь можно найти парциальное давление растворенного вещества:

$$P_{Ag_2S} = P = \frac{\mathrm{PR}}{P_S} = \frac{\mathrm{PR}}{P_0 \cdot (1 - X_{Ag_2S})} = \frac{\mathrm{PR}}{P_0 \cdot X_S}$$

где $X_S$ - мольная доля растворителя.

Объединяя две последние формулы, получаем:

$$X_S = \frac{\mathrm{PR}}{P_0 \cdot n_{Ag_2S} \cdot M_S}$$

где $M_S$ - молярная масса растворителя.

Объем насыщенного раствора, содержащего 1 мг растворенной соли, можно выразить через количество молей растворенного вещества:

$$V = \frac{n_{Ag_2S}}{X_{Ag_2S} \cdot c_{Ag_2S}}$$

где $c_{Ag_2S}$ - концентрация растворенного вещества в насыщенном растворе.

Из условия задачи известно, что насыщенный раствор содержит 1 моль растворенного вещества в 1 л раствора, следовательно:

$$c_{Ag_2S} = 1\ \mathrm{моль/л}$$

Таким образом, выражая все известные величины через ПР и подставляя числовые значения, получаем:

$$V = \frac{n_{Ag_2S}}{X_{Ag_2S} \cdot c_{Ag_2S}} = \frac{4,03 \cdot 10^{-6}\ \mathrm{моль}}{1 \cdot \frac{1}{1000}\ \mathrm{л/моль}} \approx 4,03 \cdot 10^{-3}\ \mathrm{л}$$

Ответ: объем насыщенного раствора Ag2S, содержащего 1 мг растворенной соли при данной ПР, составляет примерно 4,03 мл.

© Copyright 2023 by DevOps. Built with ♥

Ответит на любые вопросы, напишет доклад, решит домашнее задание, можно просто поболтать :)

Абсолютно бесплатно и без рекламы.