Zadanie 18, arkusz czerwiec 2021
Roztwór wodny chloru to tzw. woda chlorowa Cl2 (aq). W tym roztworze ustala się równowaga opisana równaniem:
Cl2 + H2O ⇄ HCl + HClO
Powstający oksokwas pod wpływem światła ulega częściowemu rozkładowi z wydzieleniem tlenu:
2HClO → 2HCl + O2
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.
10,65 g chloru rozpuszczono w 1800 cm3 wody, a otrzymaną wodę chlorową pozostawiono na pewien czas w otwartym naczyniu na świetle.
Oblicz stężenie molowe kwasu solnego w roztworze w momencie, w którym 1,0% chloru obecnego w roztworze uległ reakcji chemicznej z wodą, a oksokwas powstający w roztworze uległ w 50% reakcji rozkładu. W obliczeniach przyjmij, że sumaryczna objętość roztworu się nie zmieniła i wynosiła 1800 cm3.
Liczba moli rozpuszczonego chloru:
n Cl2 = 10,65g : (71g ⋅ mol−1 ) = 0,15 mol
Liczba moli HCl (i liczba moli HClO) w pierwszej reakcji (chloru z wodą):
n HCl = (1,0% · 0,15 mol) : 100% = 0,0015 mol
Liczba moli HCl powstającego w reakcji rozkładu HClO na świetle:
n HCl = (50% ⋅ 0,0015 mol) : 100% = 0,00075 mol
W roztworze jest (0,0015 mol + 0,00075 mol =) 0,00225 mol HCl, a jego stężenie wynosi:
c HCl = 0,00225 mol : 1,8 dm3 = 0,00125 mol · dm −3
Załóż bezpłatne konto, aby uzyskać dostęp do rozwiązania tego zadania.