Номер 635, страница 107 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

635. Необходимо приготовить раствор объёмом $700\ \text{см}^3$ с молярной концентрацией фторида натрия $2,00\ \text{моль}/\text{дм}^3$. Какая масса фторида натрия необходима для этого?

Дано:

Объем раствора, $V = 700 \text{ см}^3$

Молярная концентрация фторида натрия, $c(\text{NaF}) = 2,00 \text{ моль/дм}^3$

Перевод данных в систему СИ:

Объем: $V = 700 \text{ см}^3 = 700 \cdot (10^{-2} \text{ м})^3 = 7,00 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3$

Концентрация: $c = 2,00 \frac{\text{моль}}{\text{дм}^3} = 2,00 \frac{\text{моль}}{(10^{-1} \text{ м})^3} = 2000 \frac{\text{моль}}{\text{м}^3}$

Найти:

Массу фторида натрия, $m(\text{NaF})$

Решение:

Для решения задачи необходимо выполнить несколько шагов: найти количество вещества фторида натрия, необходимое для приготовления раствора, рассчитать молярную массу фторида натрия и затем определить его массу.

1. Для удобства расчетов переведем объем раствора из см³ в дм³, так как концентрация дана в моль/дм³.

$1 \text{ дм}^3 = 1000 \text{ см}^3$

$V = 700 \text{ см}^3 = \frac{700}{1000} \text{ дм}^3 = 0,700 \text{ дм}^3$

2. Найдем количество вещества (n) фторида натрия (NaF), используя формулу молярной концентрации:

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

Отсюда, количество вещества $n$ равно:

$n = c \cdot V$

Подставляем числовые значения:

$n(\text{NaF}) = 2,00 \frac{\text{моль}}{\text{дм}^3} \cdot 0,700 \text{ дм}^3 = 1,40 \text{ моль}$

3. Рассчитаем молярную массу (M) фторида натрия (NaF). Она равна сумме атомных масс натрия (Na) и фтора (F).

Атомная масса натрия $Ar(\text{Na}) \approx 22,99 \text{ г/моль}$.

Атомная масса фтора $Ar(\text{F}) \approx 19,00 \text{ г/моль}$.

$M(\text{NaF}) = Ar(\text{Na}) + Ar(\text{F}) = 22,99 \text{ г/моль} + 19,00 \text{ г/моль} = 41,99 \text{ г/моль}$

4. Найдем массу (m) фторида натрия по формуле, связывающей массу, количество вещества и молярную массу:

$m = n \cdot M$

Подставляем рассчитанные значения:

$m(\text{NaF}) = 1,40 \text{ моль} \cdot 41,99 \frac{\text{г}}{\text{моль}} = 58,786 \text{ г}$

5. Округлим результат с учетом значащих цифр. Исходные данные (объем и концентрация) даны с тремя значащими цифрами, поэтому результат также следует представить с тремя значащими цифрами.

$m(\text{NaF}) \approx 58,8 \text{ г}$

Ответ: для приготовления 700 см³ раствора фторида натрия с концентрацией 2,00 моль/дм³ необходима масса фторида натрия, равная 58,8 г.