На сколько процентов уменьшился объем раствора после отделения осадка, если к 250 мл 0,1 М раствора нитрата магния

Суть вопроса: Определение уменьшения объема раствора после отделения осадка и определение молярных концентраций соединений в растворе

Инструкция: Для решения задачи необходимо выполнить несколько шагов. Сначала найдем массу добавленного раствора гидроксида бария. Для этого умножим его объем (194 мл) на его плотность (1,03 г/мл):

194 мл * 1,03 г/мл = 199,82 г

Далее определим количество вещества гидроксида бария в растворе, используя его массу и молярную массу (Ba(OH)2):

n(Ba(OH)2) = m(Ba(OH)2) / M(Ba(OH)2)

где m(Ba(OH)2) - масса гидроксида бария, M(Ba(OH)2) - молярная масса гидроксида бария.

n(Ba(OH)2) = 199,82 г / (137,33 г/моль) = 1,455 моль

Затем определим количество вещества нитрата магния в растворе, используя его объем (250 мл) и молярную концентрацию (0,1 М):

n(Mg(NO3)2) = V(Mg(NO3)2) * C(Mg(NO3)2)

где V(Mg(NO3)2) - объем раствора нитрата магния, C(Mg(NO3)2) - молярная концентрация нитрата магния.

n(Mg(NO3)2) = 250 мл * 0,1 М = 25 ммоль

Итак, объем раствора после отделения осадка составляет 250 мл + 194 мл = 444 мл. Уменьшение объема раствора равно разнице между начальным объемом и объемом осадка:

Уменьшение объема = 444 мл - 250 мл = 194 мл.

Наконец, для определения процента уменьшения объема раствора используется следующая формула:

Процент уменьшения объема = (Уменьшение объема / Начальный объем) * 100%

Процент уменьшения объема = (194 мл / 250 мл) * 100% = 77,6%

Чтобы определить молярные концентрации соединений в растворе, необходимо для каждого соединения разделить количество вещества на объем раствора:

C(Ba(OH)2) = n(Ba(OH)2) / V(раствора)

C(Mg(NO3)2) = n(Mg(NO3)2) / V(раствора)

Например:
Найдите количество вещества и процент уменьшения объема раствора, если к 250 мл 0,1 М раствора нитрата магния добавили 194 мл 4,3%-го раствора гидроксида бария (= 1,03 г/мл). Определите также молярные концентрации гидроксида бария и нитрата магния.

Совет: Для выполнения задачи важно правильно определить количество вещества каждого соединения и использовать соответствующие формулы для расчета процента уменьшения объема и молярных концентраций.

Дополнительное упражнение: К кубическому стакану объемом 300 мл содержащему 0,2 г медного купороса, добавили 100 мл 3%-го раствора гидроксида натрия (= 1,023 г/мл). Определите процентное уменьшение объема раствора после образования осадка и молярную концентрацию гидроксида натрия. (Вещества находятся в избытке).

Тема занятия: Расчеты с молярными концентрациями растворов

Пояснение: Для решения данной задачи нам необходимо расчитать молярные концентрации соединений в исходном и окончательном растворах, а затем определить, на сколько процентов уменьшился объем раствора после отделения осадка.

1. Расчет молярной концентрации нитрата магния (Mg(NO3)2) в исходном растворе:
Молярная масса Mg(NO3)2 = 24.305 г/моль + 2 * (14.0067 г/моль + 3 * 16.00 г/моль) = 148.3147 г/моль
Молярная концентрация = количество вещества / объем раствора
Количество вещества нитрата магния = молярная концентрация * объем раствора = 0.1 М * 0.250 л = 0.025 моль
Молярная концентрация нитрата магния = количество вещества / объем раствора = 0.025 моль / 0.250 л = 0.1 М

2. Расчет молярной концентрации гидроксида бария (Ba(OH)2) в добавленном растворе:
Молярная масса Ba(OH)2 = 137.327 г/моль + 2 * (1.00794 г/моль + 16.00 г/моль) = 171.3399 г/моль
Масса гидроксида бария в добавленном растворе = молярная концентрация * объем раствора = 1.03 г/мл * 194 мл = 200 г
Количество вещества гидроксида бария = масса / молярная масса = 200 г / 171.3399 г/моль = 1.166 моль
Молярная концентрация гидроксида бария = количество вещества / объем раствора = 1.166 моль / (0.250 л + 0.194 л) = 2 М

3. Общий объем окончательного раствора = объем исходного раствора + объем добавленного раствора = 0.250 л + 0.194 л = 0.444 л

4. Общее количество вещества в окончательном растворе:
Общее количество вещества = количество вещества нитрата магния + количество вещества гидроксида бария = 0.025 моль + 1.166 моль = 1.191 моль

5. Молярная концентрация окончательного раствора:
Молярная концентрация = общее количество вещества / общий объем = 1.191 моль / 0.444 л = 2.68 М

6. Процентное уменьшение объема раствора:
Уменьшение объема = (исходный объем - окончательный объем) / исходный объем * 100% = (0.250 л - 0.444 л) / 0.250 л * 100% = -77.6%

Совет: Чтобы легче понять данную задачу, рекомендуется разбивать решение на несколько шагов и внимательно следить за подстановкой правильных значений в формулы для расчета молярных концентраций и количества вещества.

Закрепляющее упражнение: Допустим, вместо раствора гидроксида бария мы добавили 194 мл 3%-го раствора сульфата цинка (= 0.82 г/мл). Найдите молярную концентрацию сульфата цинка в окончательном растворе и процентное уменьшение объема раствора.