Решение задачи по химии: расчет объема раствора H2SO4 (pH=2)

Ниже представлено решение задач №2 и №3 с изображения в удобном для переписывания виде. Задача №2 Дано: \(\omega(H_2SO_4) = 68\%\) (или 0,68) \(\rho_{р-ра} = 1,6 \, г/мл\) \(V_{конечный} = 500 \, мл = 0,5 \, л\) \(pH = 2\) Найти: \(V(68\% \, р-ра) - ?\) Решение: 1. Находим концентрацию ионов водорода через pH: \[pH = -\lg[H^+] \Rightarrow [H^+] = 10^{-pH} = 10^{-2} = 0,01 \, моль/л\] 2. Серная кислота — сильный электролит, диссоциирует по уравнению: \(H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}\) Следовательно, молярная концентрация кислоты \(C_M\) в 2 раза меньше концентрации ионов водорода: \[C_M(H_2SO_4) = \frac{[H^+]}{2} = \frac{0,01}{2} = 0,005 \, моль/л\] 3. Находим количество вещества кислоты в 500 мл раствора: \[n(H_2SO_4) = C_M \cdot V = 0,005 \cdot 0,5 = 0,0025 \, моль\] 4. Находим массу чистой кислоты: \(M(H_2SO_4) = 98 \, г/моль\) \[m(H_2SO_4) = n \cdot M = 0,0025 \cdot 98 = 0,245 \, г\] 5. Находим массу и объем исходного 68%-го раствора: \[m_{р-ра} = \frac{m(H_2SO_4)}{\omega} = \frac{0,245}{0,68} \approx 0,36 \, г\] \[V_{р-ра} = \frac{m_{р-ра}}{\rho} = \frac{0,36}{1,6} = 0,225 \, мл\] Ответ: 0,225 мл. --- Задача №3 Дано: \(m_{в-ва} = 1 \, г\) \(m_{камфоры} = 5 \, г\) \(T_{пл. камфоры} = 179^\circ C\) \(T_{пл. р-ра} = 99^\circ C\) \(E_{кр} = 40\) Найти: \(M_{неэлектролита} - ?\) Решение: 1. Находим понижение температуры плавления: \[\Delta T_{зам} = T_{пл. камфоры} - T_{пл. р-ра} = 179 - 99 = 80^\circ C\] 2. Используем следствие из закона Рауля для определения молярной массы: \[\Delta T_{зам} = E_{кр} \cdot C_m = E_{кр} \cdot \frac{m_{в-ва} \cdot 1000}{M \cdot m_{камфоры}}\] 3. Выражаем и рассчитываем молярную массу \(M\): \[M = \frac{E_{кр} \cdot m_{в-ва} \cdot 1000}{\Delta T_{зам} \cdot m_{камфоры}}\] \[M = \frac{40 \cdot 1 \cdot 1000}{80 \cdot 5} = \frac{40000}{400} = 100 \, г/моль\] Ответ: 100 г/моль.