Ezt a kémiai szöveges feladatot hogyan oldjam meg?

V[HCl] = 450 dm^3

n[HCl] = V[HCl]/( 24.5dm^3)/mol)

n[HCl] = 18.367 mol ennyi a sósav mennyisége

M[HCl] =(35.5 + 1 )g/mol A sósav Móltömege

m[HCl] = n[HCl]*M[HCl] A sósav tömege

m[HCl] := 670.4 g

c = m[HCl]/m[oldat] A koncentráció számítása

m[oldat] = m[víz]+m[HCl] = 1000g + 670.4g = 1670.4

c = 670.4 g /1670.4 g = 0.401 = 40.1%

Nem reális eredmény. Légköri nyomáson a sósav oldat maximális töménysége ~37%

A föloldott hidrogén-klorid gáz m tömege V térfogatának, Vm moláris térfogatának és M moláris tömegének fölhasználásával:

mHCl = VHCl / Vm(298K, 101 kPa) * MHCl

mHCl = 450 dm3 / 24,5 dm3/mol * 36,5 g/mol = 670,4 g

A víz sűrűségét vehetjük ρ = 1 g/cm3 = 1000 g/dm3-nek, így 1000 g vízben oldottunk 670,4 g hidrogén-kloridot, tehát a hidrogén-klorid tömegtörtje (tömeg%-a, ami a tömegtört 100-szorosa):

670,4 g / (670,4 g + 1000 g) = 0,401 (40,1 tömeg%)

Megjegyzés: ha egészen pontosak akarnánk lenni, akkor ρH2O(25 ºC) = 997 g/dm3.

Ez reálisnak tűnik, mivel oldhatósága 273 K-en (0 ºC-on) 42 tömeg% [1]. Azonban érdemes megemlíteni, hogy a kereskedelmi forgalomban kapható úgynevezett tömény sósav 35 tömeg% körüli.

[1] Dr. Bodor Endre: Szervetlen kémia, Veszprémi Egyetemi Kiadó, 1994.

A kapott sósav sűrűsége ρ = 1,2 g/cm3 = 1200 g/dm3 és korábban már megállapítottuk, hogy a sósav 0,401 tömegtörtű (40,1 tömeg%-os), így a hidrogén-klorid anyagmennyiség-koncentrációja (molaritása):

cHCl = 0,401 * 1200 g/dm3 / 36,5 g/mol = 13,2 mol/dm3

Megjegyzés:

Érdekes helyzet állt elő, ugyanis ha alkalmazzuk a víz autoprotolízisére fölállított összefüggést, akkor eme oldat kémhatása:

pH = -lg [H+] = -lg [13,2] = -1,12

Van még kérdés? :)