Номер 375, страница 76 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

375. Рассчитайте суммарное химическое количество ионов, содержащихся в растворе массой 18,0 г с массовой долей хлорида алюминия 2,50 %.

Дано:

$m_{раствора} = 18,0 \text{ г} = 0,018 \text{ кг}$

$ω(AlCl_3) = 2,50 \% = 0,0250$

Найти:

$n_{ионов (суммарное)}$ - ?

Решение:

1. Сначала найдем массу хлорида алюминия ($AlCl_3$), содержащегося в растворе, по формуле массовой доли вещества:

$m_{вещества} = m_{раствора} \cdot ω_{вещества}$

$m(AlCl_3) = 18,0 \text{ г} \cdot 0,0250 = 0,45 \text{ г}$

2. Далее рассчитаем молярную массу хлорида алюминия. Используя относительные атомные массы из периодической системы химических элементов: $Ar(Al) = 27$, $Ar(Cl) = 35,5$.

$M(AlCl_3) = Ar(Al) + 3 \cdot Ar(Cl) = 27 + 3 \cdot 35,5 = 27 + 106,5 = 133,5 \text{ г/моль}$

3. Теперь можем вычислить химическое количество (число моль) хлорида алюминия:

$n = \frac{m}{M}$

$n(AlCl_3) = \frac{0,45 \text{ г}}{133,5 \text{ г/моль}} \approx 0,0033707865 \text{ моль}$

4. Хлорид алюминия — это соль, сильный электролит, который в водном растворе полностью диссоциирует на ионы. Запишем уравнение диссоциации:

$AlCl_3 \rightarrow Al^{3+} + 3Cl^{-}$

5. Из уравнения следует, что при диссоциации 1 моль хлорида алюминия образуется 1 моль катионов алюминия ($Al^{3+}$) и 3 моль хлорид-анионов ($Cl^{-}$). Таким образом, суммарное количество моль ионов, образующихся из 1 моль $AlCl_3$, равно $1 + 3 = 4 \text{ моль}$.

6. Зная химическое количество $AlCl_3$, рассчитаем суммарное химическое количество всех ионов в растворе:

$n_{ионов (суммарное)} = n(AlCl_3) \cdot 4$

$n_{ионов (суммарное)} = 0,0033707865 \text{ моль} \cdot 4 \approx 0,013483 \text{ моль}$

7. Округлим полученный результат с учетом значащих цифр в исходных данных (18,0 г и 2,50 % — по 3 значащие цифры).

$n_{ионов (суммарное)} \approx 0,0135 \text{ моль}$

Ответ: $0,0135 \text{ моль}$.