Номер 1054, страница 168 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1054. Водный раствор сульфата аммония объёмом $200 \text{ см}^3$ содержит ионы суммарным химическим количеством 0,60 моль. Чему равна молярная концентрация сульфата аммония в таком растворе?

Дано:

Объём раствора $V = 200 \text{ см}^3$

Суммарное химическое количество ионов $n_{\text{ионов}} = 0,60 \text{ моль}$

Перевод в систему СИ (литры):

$V = 200 \text{ см}^3 = 0,2 \text{ л} \text{ (дм}^3\text{)}$

Найти:

Молярную концентрацию сульфата аммония $c((\text{NH}_4)_2\text{SO}_4)$

Решение:

Сульфат аммония $((\text{NH}_4)_2\text{SO}_4)$ — это сильный электролит, который в водном растворе полностью диссоциирует на ионы. Запишем уравнение диссоциации:

$(\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 \rightarrow 2\text{NH}_4^+ + \text{SO}_4^{2-}$

Из уравнения видно, что при диссоциации одной формульной единицы сульфата аммония образуется два иона аммония ($\text{NH}_4^+$) и один сульфат-ион ($\text{SO}_4^{2-}$). Таким образом, из 1 моль соли образуется $2+1=3$ моль ионов.

Обозначим количество вещества сульфата аммония как $n((\text{NH}_4)_2\text{SO}_4)$. Тогда суммарное количество вещества ионов $n_{\text{ионов}}$ в растворе связано с количеством вещества соли следующим соотношением:

$n_{\text{ионов}} = 3 \cdot n((\text{NH}_4)_2\text{SO}_4)$

Зная общее количество вещества ионов, можем найти количество вещества самого сульфата аммония:

$n((\text{NH}_4)_2\text{SO}_4) = \frac{n_{\text{ионов}}}{3} = \frac{0,60 \text{ моль}}{3} = 0,20 \text{ моль}$

Молярная концентрация ($c$) вещества в растворе вычисляется по формуле:

$c = \frac{n}{V}$

где $n$ — количество вещества (моль), $V$ — объём раствора (л).

Подставим наши значения в формулу:

$c((\text{NH}_4)_2\text{SO}_4) = \frac{0,20 \text{ моль}}{0,2 \text{ л}} = 1,0 \text{ моль/л}$

Ответ: Молярная концентрация сульфата аммония в таком растворе равна 1,0 моль/л.