Question

O soluție concentrată de amoniac are concentrația procentuală 25,00% şi densitatea 0,890 g/cm³. Care este concentrația molară a amoniacului în această soluție? (MINH3 = 17,03)

Answer 1

Răspuns: Este un caz de transformare a concentrației procentuale în molare, la o soluție, când se cunosc concentrația procentuală a soluției, densitatea soluției și masa moleculară la solvat.

Concentrația solvatului în soluția sa se poate exprima prin următoarele forme de  concentrație:  procentuală, molară, molală; normală, titru, fracție molară, ppm...

Rezolvarea propusă:

Avem datele:

-o soluție apoasă de amoniac, care conține : NH₃ dizolvat și apă, solvent. Se obține prin barbotarea NH₃ gaz în apă.

-concentrația procentuală de masă, soluție în NH₃ = C% m =25%

-densitatea soluției de amoniac de C%m, 25% = d= 0,890 g/mL

1 mL = 1 cm³ la gaze și lichide

-masa moleculară la NH₃= 17,03 g /mol

-Concentrația molară a soluției de NH₃, de C% =25%, trebuie să o calculăm =C M =?

Relații matematice folosite sunt:

-concentrația procentuală, C%:

C% NH₃= md NH₃.100/ms

unde:

md= masa dizolvată de NH₃ (g) în soluție

ms= masa soluției de NH₃ (g)

-densitatea soluției, d, g/mL:

d= ms/Vs

unde:

ms= masa de soluție, de mai sus (g)

Vs= volumul de soluție, în mL. Atenție la unitatea de măsură a volumului; am ales mL, fiindcă densitatea are unitatea de măsură în g/mL.

-concentrația molară:

C M = md NH₃ / M NH₃. Vs

unde:

md NH₃ = aceeași masă de NH₃ dizolvat

M NH₃ =17,03 g/mL

Vs = volum soluție în Litri

Calcule:

1) Fiindcă avem același md  NH₃, vom introduce în relația lui CM, expresia matematică a lui md din C%, astfel:

md din C% = C% .ms/100 = 25 . ms .10⁻² g de NH₃ dizolvat

⇒C M = 25.ms.10⁻² g / 17,03 g/mol. Vs.10⁻³ L

2) În continuare, vom exprima pe ms, cu densitatea și volumul Vs (mL), astfel:

ms = d.Vs= 0,890 g/mL . Vs(mL ) = 0,890 . Vs, g

3) Introducem acestă expresie în CM, de la pct.2 și rezolvăm:

C M = 25.0,890.Vs.10⁻² g / 17,03 g/mol. Vs.10⁻³ L=25.0,890 .10⁺³⁻²/ 17,03

C M =13,065 mol/L (M)

Relația pe scurt, dintre C%, d, CM, M când Vs este măsurat în mL este:

C M  NH₃ = C%  NH₃. d soluție .10/  M NH₃

R: aprox. 13 M

Explicație: