Номер 636, страница 142 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

636. В 1 л воды растворили 168 л (н. у.) формальдегида.

Определите массовую долю альдегида в полученном растворе.

Дано:

Объем воды $V(H_2O) = 1 \text{ л}$
Объем формальдегида (н. у.) $V_{н.у.}(CH_2O) = 168 \text{ л}$

$V(H_2O) = 1 \text{ л} = 1 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$
$V_{н.у.}(CH_2O) = 168 \text{ л} = 0.168 \text{ м}^3$

Найти:

Массовую долю альдегида $ω(CH_2O)$

Решение:

Массовая доля растворенного вещества ($ω$) определяется как отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора: $ω(\text{вещества}) = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})}$

Масса раствора складывается из массы растворителя (воды) и массы растворенного вещества (формальдегида): $m(\text{раствора}) = m(H_2O) + m(CH_2O)$

1. Найдем массу воды. Принимаем плотность воды $ρ(H_2O)$ равной $1000 \text{ г/л}$. $m(H_2O) = V(H_2O) \cdot ρ(H_2O) = 1 \text{ л} \cdot 1000 \text{ г/л} = 1000 \text{ г}$

2. Найдем массу формальдегида ($CH_2O$). Сначала вычислим количество вещества (число молей) формальдегида, используя его объем при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем идеального газа при н. у. $V_m$ составляет $22.4 \text{ л/моль}$. $n(CH_2O) = \frac{V_{н.у.}(CH_2O)}{V_m} = \frac{168 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 7.5 \text{ моль}$

3. Рассчитаем молярную массу формальдегида. $M(CH_2O) = A_r(C) + 2 \cdot A_r(H) + A_r(O) = 12 + 2 \cdot 1 + 16 = 30 \text{ г/моль}$

4. Теперь можем найти массу формальдегида. $m(CH_2O) = n(CH_2O) \cdot M(CH_2O) = 7.5 \text{ моль} \cdot 30 \text{ г/моль} = 225 \text{ г}$

5. Определим общую массу полученного раствора. $m(\text{раствора}) = m(H_2O) + m(CH_2O) = 1000 \text{ г} + 225 \text{ г} = 1225 \text{ г}$

6. Вычислим массовую долю формальдегида в растворе. $ω(CH_2O) = \frac{m(CH_2O)}{m(\text{раствора})} = \frac{225 \text{ г}}{1225 \text{ г}} = \frac{9}{49} \approx 0.1837$

Для представления результата в процентах, умножим полученное значение на 100%: $ω(CH_2O) = 0.1837 \cdot 100\% = 18.37\%$

Ответ: массовая доля альдегида в полученном растворе составляет 18,37%.