takie same odważki opiłków żelaza wrzucono do dwóch zlewek z kwasem solnym. W pierwszej z nich znajdował się roztwór o stężeniu 2 mol/dm3, a w drugiej roztwór o stężeniu 10% i gęstości 1,1g/cm3. Oceń, w której zlewce reakcja zachodzi z większą szybkością.

Odpowiedź :

Stężenie molowe, stężenie procentowe.

  1. Musimy porównać stężenia roztworów.
  2. Zależność między stężeniem molowym [tex]C_m[/tex] a procentowym [tex]C_p[/tex] jest postaci:
    [tex]C_m =\frac{C_p\cdot \rho}{M \cdot 100\%}[/tex]
    gdzie: [tex]\rho [\frac{g}{dm^3}][/tex] to gęstość roztworu, zaś [tex]M [\frac{g}{mol}][/tex] to masa molowa substancji w roztworze.
  3. Stąd dostajemy dla drugiego roztworu:
    [tex]C_m = \frac{10 \%\cdot 1100}{(1+35,5)\cdot 100 \%} \approx 3,01 \frac{mol}{dm^3}[/tex]
  4. [tex]3,01 > 2[/tex] więc reakcja zachodzi z większą szybkością.

Jak wyprowadzić wzór na zamianę stężenia procentowego na molowe?

  1. Stężenie procentowe to:
    [tex]C_p = \frac{m}{m_r} \cdot 100\%[/tex]
    stężenie molowe to:
    [tex]C_m = \frac{n}{V}[/tex]
    gęstość roztworu to :
    [tex]\rho = \frac{m_r}{V}[/tex]
    zaś liczba moli substancji to:
    [tex]n = \frac{m}{M}[/tex]
  2. Wstawiamy wzory na gęstość roztworu i liczbę moli substancji do wzoru na stężenie molowe:
    [tex]C_m = \frac{m/M}{m_r/V} = \frac{(m/m_r)\cdot \rho}{M} =\frac{C_p\cdot \rho}{M \cdot 100\%}[/tex]