Номер 89, страница 26 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

89. Рассчитайте молярную концентрацию хлорида кальция в растворе, если известно, что в образце раствора объёмом $250\text{ см}^3$ содержится $\text{CaCl}_2$ массой $222\text{ мг}$.

Дано:

Объем раствора, $V = 250 \text{ см}^3$

Масса хлорида кальция, $m(\text{CaCl}_2) = 222 \text{ мг}$

Перевод данных в систему СИ и производные единицы, удобные для расчета:

$V = 250 \text{ см}^3 = 0.25 \text{ л} = 2.5 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3$

$m = 222 \text{ мг} = 0.222 \text{ г} = 2.22 \cdot 10^{-4} \text{ кг}$

Найти:

Молярную концентрацию хлорида кальция $C_M(\text{CaCl}_2)$.

Решение:

Молярная концентрация ($C_M$) — это отношение количества растворенного вещества ($n$) к объему раствора ($V$). Рассчитывается по формуле:

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

где $n$ - количество вещества в молях (моль), а $V$ - объем раствора в литрах (л).

1. Первым шагом найдем количество вещества ($n$) хлорида кальция ($CaCl_2$). Оно вычисляется по формуле:

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

где $m$ — масса вещества, а $M$ — его молярная масса.

2. Рассчитаем молярную массу $CaCl_2$. Используя периодическую таблицу химических элементов, находим относительные атомные массы кальция ($Ca$) и хлора ($Cl$), округляя их до десятых для стандартных расчетов:

$A_r(\text{Ca}) \approx 40.08 \implies 40.0$

$A_r(\text{Cl}) \approx 35.45 \implies 35.5$

Молярная масса $CaCl_2$ равна сумме масс атомов, входящих в его состав:

$M(\text{CaCl}_2) = M(\text{Ca}) + 2 \cdot M(\text{Cl}) = 40.0 \text{ г/моль} + 2 \cdot 35.5 \text{ г/моль} = 40.0 + 71.0 = 111.0 \text{ г/моль}$

3. Теперь, зная массу ($m = 0.222 \text{ г}$) и молярную массу ($M = 111.0 \text{ г/моль}$), найдем количество вещества $CaCl_2$:

$n(\text{CaCl}_2) = \frac{m(\text{CaCl}_2)}{M(\text{CaCl}_2)} = \frac{0.222 \text{ г}}{111.0 \text{ г/моль}} = 0.002 \text{ моль}$

4. Наконец, зная количество вещества ($n = 0.002 \text{ моль}$) и объем раствора ($V = 0.25 \text{ л}$), можем рассчитать молярную концентрацию:

$C_M(\text{CaCl}_2) = \frac{n(\text{CaCl}_2)}{V} = \frac{0.002 \text{ моль}}{0.25 \text{ л}} = 0.008 \text{ моль/л}$

Ответ: молярная концентрация хлорида кальция в растворе составляет $0.008 \text{ моль/л}$.