Witaj :)
Naszym zadaniem jest obliczenie stężenia molowego i stężenia procentowego roztworu kwasu solnego powstałego przez rozpuszczenie określonej objętości gazowego chlorowodoru w określonej objętości wody.
Zacznijmy od wypisania danych z treści zadania:
[tex]V_{H_2O}=700cm^3\\V_{HCl}=288,6dm^3\\d_r=1,18g/cm^3[/tex]
Obliczmy w pierwszej kolejności ile moli chlorowodoru stanowi 288,6dm³ zakładając, że mamy do czynienia z warunkami normalnymi. W warunkach normalnych 1 mol gazu doskonałego zajmuje objętość 22,4dm³:
[tex]1\ mol\ HCl\ ----\ 22,4dm^3\\x_{mol}\ HCl\ ----\ 288,6dm^3\\\\x_{mol}=\frac{288,6dm^3\cdot 1mol}{22,4dm^3}\approx 12,88mol[/tex]
Przeliczmy tę liczbę moli na masę, uprzednio obliczając masę molową HCl:
[tex]M_H=1g/mol\\M_{Cl}=35,5g/mol\\\\M_{HCl}=M_H+M_{Cl}=1g/mol+35,5g/mol=36,5g/mol\\---------------------------\\m_{HCl}=n_{HCl}\cdot M_{HCl}=12,88mol\cdot 36,5g/mol=470,12g[/tex]
Przyjmując, że gęstość wody wynosi 1g/cm³ obliczmy jej masę:
[tex]d_{H_2O}=1g/cm^3\\V_{H_2O}=700cm^3\\\\m_{H_2O}=d_{H_2O}\cdot V_{H_2O}=1g/cm^3\cdot 700cm^3=700g[/tex]
Teraz obliczamy masę całego roztworu:
[tex]m_{HCl}=470,12g\\m_{H_2O}=700g\\\\m_r=m_{HCl}+m_{H_2O}=470,12g+700g=1170,12g[/tex]
Znając masę kwasu i masę całego roztworu obliczamy stężenie procentowe:
[tex]m_{HCl}=470,12g\\m_r=1170,12g\\\\C_p=\frac{m_{HCl}}{m_r}\cdot 100\%=\frac{470g}{1170,12g}\cdot 100\%\approx \boxed{40,2\%\implies stezenie\ procentowe\ HCl}[/tex]
Znając stężenie procentowe, możemy przeliczyć je na stężenie molowe, pamiętając, że gęstość należy wyrazić w jednostce g/dm³
[tex]C_p=40,2\%\\M_{HCl}=36,5g/mol\\d_r=1,18g/cm^3=1180g/dm^3\\\\C_M=\frac{C_p\cdot d_r}{M_{HCl}\cdot 100\%}=\frac{40,2\%\cdot 1180g/dm^3}{36,5g/mol\cdot 100\%} \approx \boxed{13mol/dm^3\implies stezenie\ molowe\ HCl}[/tex]
Odpowiedź.: Stężenie procentowe tego roztworu wynosi ok. 40,2%, a stężenie molowe wynosi ok. 13mol/dm³.
