Каковы массовые доли веществ в полученном растворе после полного поглощения газа, выделившегося при хлорировании

Тема занятия: Расчет массовых долей веществ в полученном растворе

Пояснение: Для решения данной задачи, нам необходимо использовать принцип сохранения массы вещества. Сначала определим количество вещества бензола, которое мы хлорировали. Используем формулу: масса = плотность x объем. Так как у нас дано объем (10 мл) и плотность (0,88 г/мл), то мы можем найти массу бензола, которую мы хлорировали. Потом мы используем мольную массу бензола (78,11 г/моль) и количество вещества бензола (масса / мольная масса) для определения количества молей бензола, которые были хлорированы.

Дальше нам нужно определить количество вещества хлора (Cl2), выделившегося в результате хлорирования бензола. Для этого мы используем уравнение реакции между хлором и бензолом. Так как хлор атомарный газ, его количество вещества равно количеству молей хлора, что мы нашли ранее.

Затем определяем количество вещества реагента, который реагирует с хлоридом алюминия, в нашем случае это нитрат серебра (AgNO3). Используем массу раствора (150 г) и процентное содержание (20%) нитрата серебра, чтобы найти массу нитрата серебра. Затем, с помощью мольной массы нитрата серебра (169,87 г/моль), мы рассчитываем количество молей нитрата серебра.

Дальше, используя мольные соотношения между хлором и хлоридом алюминия и между хлоридом алюминия и нитратом серебра, мы можем определить количество молей хлорида алюминия в нашем растворе.

Наконец, мы определяем массовые доли веществ в полученном растворе, используя количество молей каждого компонента и их мольные массы.

Демонстрация:
Дано:
Объем бензола (V1) = 10 мл (или 0,01 л)
Плотность бензола (p) = 0,88 г/мл
Масса раствора нитрата серебра (m) = 150 г
Процентное содержание нитрата серебра (x) = 20%

Решение:
1. Определяем массу бензола:
Масса = объем x плотность = 0,01 л x 0,88 г/мл = 0,0088 г

2. Определяем количество молей хлора:
Мольный вес бензола (M) = 78,11 г/моль
Количество молей бензола = масса / M = 0,0088 г / 78,11 г/моль = 1,13 x 10^(-4) моль

3. Определяем количество молей хлора:
Количество молей хлора = количество молей бензола (так как Cl2 исходят из того же количества молей)

4. Определяем количество молей нитрата серебра:
Мольный вес нитрата серебра (M) = 169,87 г/моль
Масса нитрата серебра = масса раствора x процентное содержание = 150 г x 20% = 30 г
Количество молей нитрата серебра = масса / M = 30 г / 169,87 г/моль = 0,1768 моль

5. Определяем количество молей хлорида алюминия:
Используя уравнение реакции между хлором, хлоридом алюминия и нитратом серебра, мы знаем, что на каждый моль хлора приходится 1 моль хлорида алюминия. Также на каждый моль хлорида алюминия приходится 3 моля нитрата серебра.
Количество молей хлорида алюминия = количество молей хлора = 1,13 x 10^(-4) моль

6. Определяем массовые доли веществ в полученном растворе:
Массовая доля бензола = масса бензола / масса полученного раствора x 100%
Массовая доля хлора = масса хлора / масса полученного раствора x 100%
Массовая доля хлорида алюминия = масса хлорида алюминия / масса полученного раствора x 100%
Массовая доля нитрата серебра = масса нитрата серебра / масса полученного раствора x 100%