W tak otrzymanym roztworze:

    A. stężenie molowe jonów Cl^- jest 4 razy większe niż stężenie jonów Al³⁺  

    B. stężenie molowe jonów Na⁺ jest 3 razy większe niż stężenie jonów SO₄^2-  

    C. stężenie chlorku sodu wynosi 5·10^-3 mol/dm³

    D. stężenie jonów glinu wynosi 0,095 mol/dm³  

---

Wyjaśnienie:

Obliczamy liczbę moli chlorku sodu

$n_{NaCl}=0,1\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}\cdot 0,025d{m}^3=0,0025mol$  

Stężeni molowe roztworu tej soli wynosi:

$C_m=\frac{0,0025mol}{0,5d{m}^3}=0,005\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}=5\cdot 10^{-3}\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$  

Równanie dysocjacji:

$\mathrm{NaCl}\stackrel{\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}}{\to }\mathrm{Na}{}^{+}+\mathrm{Cl}{}^{-}$

Z równania wynika, że reagenty są ze sobą w stosunku 1:1. Zatem stężenie molowe Cl^- i Na⁺ jest równe 0,005 mol/dm³.

 

Obliczamy liczbę moli chlorku glinu

$n_{AlC{l}_3}=0,4725\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}\cdot 0,1d{m}^3=0,04725mol$  

Stężeni molowe jonów Al³⁺ wynosi:

$C_{A{l}^{3+}}=\frac{0,04725mol}{0,5d{m}^3}=0,095\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$  

Równanie dysocjacji:

$\mathrm{AlCl}{}_3\stackrel{\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}}{\to }\mathrm{Al}{}^{3+}+3\mathrm{Cl}{}^{-}$

Kationy glinu i aniony chlorkowe są ze sobą w stosunku molowym 1:3, zatem stężenie Cl^- jest 3 razy większe od stężenia Al³⁺:

$0,095\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}\cdot 3=0,285\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

Sumaryczne stężenie Cl^- pochodzących z chlorku sodu i chlorku glinu wynosi:

$0,285\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}+0,005\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}=0,29\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}\mathrm{Cl}{}^{-}$

Stężenie molowe jonów Cl^- jest 3 razy większe niż stężenie jonów Al³⁺, bo

$\left[\mathrm{Al}{}^{3+}\right]\cdot x=\left[\mathrm{Cl}{}^{-}\right]$
$0,095\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}\cdot x=0,29\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$
$x=\frac{0,29}{0,095}\approx 3$

 

Obliczamy masę Na₂SO₄ w roztworze przed zmieszaniem:

$60\mathrm{g}\cdot 15\%=9\mathrm{g}\mathrm{Na}{}_2\mathrm{SO}{}_4$

Przeliczamy na liczbę moli:

$n=\frac{m}{M}$
$n=\frac{9\mathrm{g}}{142\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}}=0,06\mathrm{mol}\mathrm{Na}{}_2\mathrm{SO}{}_4$

Stężenie molowe tej soli w powstałym roztworze wynosi:

$C_m=\frac{n}{V}$
$C_m=\frac{0,06\mathrm{mol}}{0,5\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}=0,12\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

Równanie dysocjacji:

$\mathrm{Na}{}_2\mathrm{SO}{}_4\stackrel{\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}}{\to }2\mathrm{Na}{}^{+}+\mathrm{SO}{}_4{}^{2-}$

Z równania wynika, że z 1 mola powstają 2 mole (dwa razy więcej) kationów sodu i 1 mol (tyle samo) anionów siarczanowych(VI).

Stężenie kationów sodu pochodzących z tej soli wynosi zatem:

$0,12\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}\cdot 2=0,24\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}\mathrm{Na}{}^{+}$

Sumaryczne stężenie kationów sodu w roztworze po zmieszaniu wynosi:

$0,005\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}+0,24\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}=0,245\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}\mathrm{Na}{}^{+}$

Stężenie molowe jonów Na⁺ jest 2 razy mniejsze niż stężenie jonów SO₄^2-  

$\left[\mathrm{Na}{}^{+}\right]\cdot x=[\mathrm{SO}{}_4{}^{2-}]$
$0,245\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}\cdot x=0,12\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$
$x=\frac{0,12}{0,245}\approx 0,5$