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 = $кол-вовеществаионовврастворе$ / $кол-вовеществаионоввидеальномрастворе$ = 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 $вмолях$ 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: ${\text{Al}}_2({\text{SO}}_4{)}_3\to 2{\text{Al}}^{3+}+3{\text{SO}}_4^{2-}$

   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 $или100$.

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 $SO{4}^2-$, 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 $SO{4}^2-$

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

Степень электролитической диссоциации вещества можно рассчитать по формуле:

α = $количествообразовавшихсяионов$ / $количестводобавленноговещества$

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.