Номер 644, страница 108 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

644. Какой объём (н. у.) хлороводорода потребуется для приготовления раствора объёмом $3,00 \text{ дм}^3$ с молярной концентрацией хлороводорода $2,00 \text{ моль}/\text{дм}^3$?

Дано:

$V_{раствора} = 3,00 \, \text{дм}^3$

$C_{HCl} = 2,00 \, \text{моль/дм}^3$

Условия: н. у. (нормальные условия)

Молярный объем газа при н. у. $V_m = 22,4 \, \text{дм}^3/\text{моль}$

$V_{раствора} = 3,00 \, \text{дм}^3 = 3,00 \times 10^{-3} \, \text{м}^3$

$C_{HCl} = 2,00 \, \text{моль/дм}^3 = 2000 \, \text{моль/м}^3$

Найти:

$V_{HCl (н.у.)}$

Решение:

Для решения задачи необходимо выполнить два шага. Сначала рассчитать количество вещества хлороводорода, содержащегося в растворе, а затем, используя это значение, найти объем газообразного хлороводорода при нормальных условиях.

1. Расчет количества вещества ($n$) хлороводорода ($HCl$).

Молярная концентрация ($C$) определяется как отношение количества вещества ($n$) к объему раствора ($V_{раствора}$):

$C = \frac{n}{V_{раствора}}$

Из этой формулы можно выразить количество вещества:

$n_{HCl} = C_{HCl} \times V_{раствора}$

Подставим в формулу данные из условия задачи:

$n_{HCl} = 2,00 \, \text{моль/дм}^3 \times 3,00 \, \text{дм}^3 = 6,00 \, \text{моль}$

Таким образом, для приготовления раствора требуется 6,00 моль хлороводорода.

2. Расчет объема ($V$) хлороводорода при нормальных условиях (н. у.).

Согласно закону Авогадро, 1 моль любого газа при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм) занимает объем, равный молярному объему ($V_m$), который составляет 22,4 дм³/моль.

Объем газа можно найти, умножив количество вещества на молярный объем:

$V_{HCl (н.у.)} = n_{HCl} \times V_m$

Подставим рассчитанное количество вещества и значение молярного объема:

$V_{HCl (н.у.)} = 6,00 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{дм}^3/\text{моль} = 134,4 \, \text{дм}^3$

Ответ: для приготовления раствора потребуется $134,4 \, \text{дм}^3$ хлороводорода при нормальных условиях.