В 1 литре воды растворили 171 г. сульфаты алюминия. Какое количества вещества ионов каждого типа будет...

Массовая доля сульфата алюминия Al2(SO4)3 в растворе: m(Al2(SO4)3) = 171 г m(H2O) = 1000 г m(раствора) = m(Al2(SO4)3) + m(H2O) = 171 г + 1000 г = 1171 г w(Al2(SO4)3) = m(Al2(SO4)3) / m(раствора) 100% = 171 г / 1171 г 100% ≈ 14.6%

Молярная масса Al2(SO4)3: M(Al2(SO4)3) = 2 27 g/mol + 3 32 g/mol + 12 * 16 g/mol = 342 g/mol

Количество вещества ионов каждого типа в растворе: n(Al2(SO4)3) = m(Al2(SO4)3) / M(Al2(SO4)3) = 171 g / 342 g/mol = 0.5 mol n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 1000 g / 18 g/mol ≈ 55.6 mol n(раствора) = n(Al2(SO4)3) + n(H2O) = 0.5 mol + 55.6 mol ≈ 56.1 mol

Степень электролитической диссоциации сульфата алюминия Al2(SO4)3: Al2(SO4)3 -> 2Al^3+ + 3SO4^2- α = (кол-во вещества ионов в растворе) / (кол-во вещества ионов в идеальном растворе) = 56.1 mol / 0.5 mol = 112.2

Таким образом, в 1 литре воды с растворенным сульфатом алюминия содержится 0.5 моль ионов Al^3+ и 1.5 моль ионов SO4^2-, а степень электролитической диссоциации составляет примерно 112.2.

Для начала, давайте определим химическую формулу сульфата алюминия. Сульфат алюминия имеет формулу ( \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 ).

1. Молярная масса сульфата алюминия:

   Рассчитаем молярную массу сульфата алюминия ( \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 ):

   • Молярная масса алюминия (Al): 27 г/моль
   • Молярная масса серы (S): 32 г/моль
   • Молярная масса кислорода (O): 16 г/моль

   Молярная масса ( \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 ) будет равна: [ 2 \times 27 + 3 \times (32 + 4 \times 16) = 54 + 3 \times (32 + 64) = 54 + 3 \times 96 = 54 + 288 = 342 \ \text{г/моль} ]

2. Количество вещества сульфата алюминия:

   Теперь найдем количество вещества (в молях) сульфата алюминия, растворенного в 1 литре воды: [ n(\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3) = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{171 \ \text{г}}{342 \ \text{г/моль}} = 0.5 \ \text{моль} ]

3. Электролитическая диссоциация:

   Сульфат алюминия диссоциирует в воде следующим образом: [ \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 \rightarrow 2\text{Al}^{3+} + 3\text{SO}_4^{2-} ]

   Это означает, что из одного моля ( \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 ) образуется 2 моля ( \text{Al}^{3+} ) и 3 моля ( \text{SO}_4^{2-} ).

4. Количество вещества ионов:

   В нашем случае, мы имеем 0.5 моля ( \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 ). Тогда количество вещества ионов будет: [ n(\text{Al}^{3+}) = 2 \times 0.5 = 1 \ \text{моль} ] [ n(\text{SO}_4^{2-}) = 3 \times 0.5 = 1.5 \ \text{моль} ]

   Таким образом, в растворе содержится 1 моль ионов ( \text{Al}^{3+} ) и 1.5 моль ионов ( \text{SO}_4^{2-} ).

5. Степень электролитической диссоциации:

   Сульфат алюминия ( \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 ) является сильным электролитом, что означает, что он практически полностью диссоциирует в водном растворе. Степень диссоциации для сильных электролитов приближается к 1 (или 100%).

Итак, в 1 литре раствора содержится 1 моль ионов ( \text{Al}^{3+} ) и 1.5 моль ионов ( \text{SO}_4^{2-} ). Степень электролитической диссоциации сульфата алюминия практически равна 100%, так как это сильный электролит.

Для решения данной задачи нам необходимо знать молярную массу сульфата алюминия (Al2(SO4)3), которая равна 342 г/моль.

Посчитаем, сколько молей сульфата алюминия содержится в 171 г:

Масса = моль * молярная масса Моль = масса / молярная масса Моль = 171 г / 342 г/моль = 0.5 моль

Так как в одной молекуле сульфата алюминия содержится 2 иона алюминия (Al3+) и 3 иона сульфата (SO4^2-), то в 0.5 молях сульфата алюминия будет:

0.5 моль 2 = 1 моль ионов алюминия (Al3+) 0.5 моль 3 = 1.5 моль ионов сульфата (SO4^2-)

Следовательно, в растворе будет содержаться 1 моль ионов алюминия и 1.5 моль ионов сульфата.

Степень электролитической диссоциации вещества можно рассчитать по формуле:

α = (количество образовавшихся ионов) / (количество добавленного вещества)

Для сульфата алюминия (Al2(SO4)3) степень диссоциации будет равна:

α = (1 + 1.5) / 0.5 = 5 / 0.5 = 10

Таким образом, степень электролитической диссоциации сульфата алюминия составляет 10.