Для определения нормальной концентрации раствора, содержащего (30 \, \text{г}) ( \text{AlCl}_3 ) в (500 \, \text{мл}), нужно провести следующие расчёты.
Шаг 1: Понять, что такое нормальная концентрация
Нормальная концентрация ((C_{н})) показывает количество грамм-эквивалентов вещества, растворённого в (1 \, \text{л}) раствора. Формула для вычисления нормальной концентрации:
[
C_{н} = \frac{\text{масса вещества (г)}}{\text{эквивалентная масса вещества (г/моль)} \cdot \text{объём раствора (л)}}
]
Грамм-эквивалентная масса вещества вычисляется как:
[
\text{Эквивалентная масса} = \frac{\text{Молярная масса вещества}}{\text{Число эквивалентов}}
]
Шаг 2: Найти молярную массу ( \text{AlCl}_3 )
Молярная масса ( \text{AlCl}_3 ) рассчитывается как сумма атомных масс алюминия (( \text{Al} )) и хлора (( \text{Cl} )):
[
\text{M}(\text{AlCl}_3) = M(\text{Al}) + 3 \cdot M(\text{Cl})
]
Из периодической таблицы:
[
M(\text{Al}) = 27 \, \text{г/моль}, \quad M(\text{Cl}) = 35.5 \, \text{г/моль}
]
Подставляем:
[
M(\text{AlCl}_3) = 27 + 3 \cdot 35.5 = 27 + 106.5 = 133.5 \, \text{г/моль}
]
Шаг 3: Определить число эквивалентов
Для соли ( \text{AlCl}_3 ), которая в воде диссоциирует на ионы:
[
\text{AlCl}_3 \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3\text{Cl}^-
]
Число эквивалентов определяется как валентность катиона ( \text{Al}^{3+} ), то есть ( z = 3 ).
Таким образом, эквивалентная масса ( \text{AlCl}_3 ) равна:
[
\text{Эквивалентная масса} = \frac{\text{Молярная масса}}{z} = \frac{133.5}{3} \approx 44.5 \, \text{г/моль}
]
Шаг 4: Перевести объём раствора в литры
Объём раствора дан в миллилитрах ((500 \, \text{мл})). Переводим в литры:
[
500 \, \text{мл} = 0.500 \, \text{л}
]
Шаг 5: Вычислить нормальную концентрацию
Теперь можем рассчитать нормальную концентрацию по формуле:
[
C_{н} = \frac{\text{масса вещества (г)}}{\text{эквивалентная масса (г/моль)} \cdot \text{объём раствора (л)}}
]
Подставляем данные:
[
C_{н} = \frac{30}{44.5 \cdot 0.500}
]
Сначала посчитаем знаменатель:
[
44.5 \cdot 0.500 = 22.25
]
Теперь делим:
[
C_{н} = \frac{30}{22.25} \approx 1.35 \, \text{н.}
]
Ответ:
Нормальная концентрация раствора составляет (1.35 \, \text{н.}).