Номер 5, страница 19 - гдз по химии 8 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Власовец

Дано:

$V_1 = 4 \text{ дм}^3$

$m_{NaOH} = 16 \text{ г}$

$V_{H_2O} = 1 \text{ дм}^3$

$\rho_{\text{раствора}} = 1 \text{ г/см}^3$

Перевод в СИ:

$V_1 = 4 \text{ дм}^3 = 4 \cdot (10^{-1} \text{ м})^3 = 4 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$

$m_{NaOH} = 16 \text{ г} = 16 \cdot 10^{-3} \text{ кг}$

$V_{H_2O} = 1 \text{ дм}^3 = 1 \cdot (10^{-1} \text{ м})^3 = 1 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$

Молярная масса гидроксида натрия $M_{NaOH} = 40 \text{ г/моль} = 40 \cdot 10^{-3} \text{ кг/моль}$ (так как $A_r(Na)=22.99$, $A_r(O)=16.00$, $A_r(H)=1.01$).

(Плотность растворов $\rho$ не требуется для расчетов молярной концентрации в данном случае, так как объемы даны напрямую.)

Найти:

Изменение молярной концентрации ($\Delta C$) ?

Решение:

Молярная концентрация ($C$) раствора определяется как отношение количества растворенного вещества ($n$) к объему раствора ($V$): $C = \frac{n}{V}$. Для ответа на вопрос о том, как изменится молярная концентрация, необходимо рассчитать начальную и конечную молярные концентрации.

1. Расчет количества вещества гидроксида натрия ($n_{NaOH}$):

Количество вещества гидроксида натрия рассчитывается по формуле:

$n_{NaOH} = \frac{m_{NaOH}}{M_{NaOH}}$

Подставляем известные значения:

$n_{NaOH} = \frac{16 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.4 \text{ моль}$.

2. Расчет начальной молярной концентрации ($C_1$):

Начальный объем раствора $V_1 = 4 \text{ дм}^3 = 4 \text{ л}$.

Используем формулу молярной концентрации:

$C_1 = \frac{n_{NaOH}}{V_1}$

Подставляем значения:

$C_1 = \frac{0.4 \text{ моль}}{4 \text{ л}} = 0.1 \text{ моль/л}$.

3. Расчет конечного объема раствора ($V_2$):

К начальному раствору объемом $V_1$ добавили воду объемом $V_{H_2O}$. Объем растворенного вещества не изменяется, а объем раствора увеличивается на объем добавленной воды:

$V_2 = V_1 + V_{H_2O}$

Подставляем значения:

$V_2 = 4 \text{ дм}^3 + 1 \text{ дм}^3 = 5 \text{ дм}^3 = 5 \text{ л}$.

4. Расчет конечной молярной концентрации ($C_2$):

Количество вещества гидроксида натрия осталось прежним ($0.4 \text{ моль}$), но объем раствора увеличился до $V_2 = 5 \text{ л}$.

$C_2 = \frac{n_{NaOH}}{V_2}$

Подставляем значения:

$C_2 = \frac{0.4 \text{ моль}}{5 \text{ л}} = 0.08 \text{ моль/л}$.

5. Расчет изменения молярной концентрации ($\Delta C$):

Изменение молярной концентрации равно разнице между конечной и начальной концентрациями:

$\Delta C = C_2 - C_1$

Подставляем значения:

$\Delta C = 0.08 \text{ моль/л} - 0.1 \text{ моль/л} = -0.02 \text{ моль/л}$.

Отрицательное значение $\Delta C$ указывает на уменьшение концентрации.

Ответ:

Молярная концентрация растворенного вещества уменьшится на $0.02 \text{ моль/л}$.