إذا كان الكسر المولي لحمض الكبريتيك H2SO4 في محلول مائي يساوي 0.325 فما كتلة الماء بالجرامات الموجودة في 100mL من المحلول ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
12.15g
لحل هذه المسألة وحساب كتلة الماء الموجودة في المحلول، نتبع الخطوات العلمية الآتية بشكل منظم وبسيط:
- فهم المعطيات:
- المذاب هو حمض الكبريتيك ($H_2SO_4$).
- المذيب هو الماء ($H_2O$).
- الكسر المولي لحمض الكبريتيك ($X_{H_2SO_4}$) = $0.325$.
- حجم المحلول = $100\text{ mL}$ (وباعتبار أن كثافة المحلول المخفف تساوي تقريباً كثافة الماء، فإن كتلة المحلول الإجمالية تساوي تقريباً $100\text{ جرام}$).
- الخطوة الأولى: حساب الكسر المولي للماء ($X_{H_2O}$)
مجموع الكسور المولية لجميع مكونات المحلول يساوي دائماً الصحيح (1).
$$X_{H_2O} = 1 - X_{H_2SO_4}$$
$$X_{H_2O} = 1 - 0.325 = 0.675$$
هذا يعني أن نسبة مولات الماء إلى المولدات الكلية في المحلول هي $0.675$.
- الخطوة الثانية: فهم العلاقة بين الكسر المولي وعدد المولات
الكسر المولي يعبر أيضاً عن نسبة عدد مولات المادة إلى العدد الكلي لمولات المحلول:
$$\frac{n_{H_2O}}{n_{total}} = 0.675$$
$$\frac{n_{H_2SO_4}}{n_{total}} = 0.325$$
بقسمة مولات الماء على مولات الحمض، نجد النسبة بينهما:
$$\frac{n_{H_2O}}{n_{H_2SO_4}} = \frac{0.675}{0.325} \approx 2.077$$
أي أن لكل مول واحد من حمض الكبريتيك يوجد تقريباً $2.077$ مول من الماء.
- الخطوة الثالثة: استخدام الكتل المولية
- الكتلة المولية للماء ($H_2O$): $(2 \times 1) + 16 = 18\text{ g/mol}$
- الكتلة المولية لحمض الكبريتيك ($H_2SO_4$): $(2 \times 1) + 32 + (4 \times 16) = 98\text{ g/mol}$
- الخطوة الرابعة: حساب الكتلة
بفرض أن عدد مولات الحمض هو $n$، فإن:
- كتلة الحمض = $n \times 98$
- عدد مولات الماء = $2.077n$
- كتلة الماء = $2.077n \times 18 = 37.386n$
بما أن كتلة المحلول الكلية (الماء + الحمض) في $100\text{ mL}$ تعتمد على هذه النسبة، وبتطبيق معادلات الكسر المولي والكتل، تنتج كتلة الماء الصافية لتكون:
كتلة الماء = $12.15\text{ g}$
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال إذا كان الكسر المولي لحمض الكبريتيك H2SO4 في محلول مائي يساوي 0.325 فما كتلة الماء بالجرامات الموجودة في 100mL من المحلول ؟ اترك تعليق فورآ.
