Кислые шахтные воды часто загрязнены примесью соединений железа(ii), которые уже при содержании 0,5 мг/л воде своеобразный "металлический" вкус. рассчитайте а) молярность и б) массовую долю катионов fe2+ в такой загрязненной воде. плотность воды считайте равной 1 г/мл.

Для решения данной задачи мы должны знать молярную массу железа и формулу массовой доли.

1. Молярность ионов Fe2+:

Молярность - это количество вещества, выраженное в молях, разделенное на объем раствора в литрах. Для расчета молярности нам сначала нужно найти количество вещества ионов Fe2+.

Молярная масса Fe2+ равна 55,845 г/моль, так как атом железа имеет атомную массу 55,845 г/моль.

Формула расчета молярности:
Молярность (M) = количество вещества (моль)/объем раствора (литры)

Объем раствора равен концентрации разделенной на плотность раствора.

Количество вещества (моль) = масса вещества (г) / молярная масса (г/моль)

Исходя из задачи, содержание железа составляет 0,5 мг/л воды. Чтобы перевести массу вещества в количество вещества (моль), мы используем формулу:

0,5 мг × (1 г / 1000 мг) × (1 моль / 55,845 г) = 0,000008939 моль

Теперь, зная количество вещества (моль) и объем раствора (литры), мы можем рассчитать молярность:

Молярность (M) = 0,000008939 моль / 1 литр = 0,000008939 M

Таким образом, молярность ионов Fe2+ в загрязненной воде составляет 0,000008939 М.

2. Массовая доля катионов Fe2+:

Массовая доля выражает, какая часть массы раствора приходится на определенное количество вещества. Она рассчитывается с помощью формулы:

Массовая доля (%) = (масса вещества (г) / масса раствора (г)) × 100%

Так как мы знаем, что массовая доля равна количеству вещества (моль), умноженному на молярную массу, поделенную на массу раствора, то

Массовая доля (%) = (0,000008939 моль × 55,845 г/моль) / (1 л × 1000 г/л) × 100% = 0,004959%

Таким образом, массовая доля ионов Fe2+ в загрязненной воде составляет 0,004959%.

Теперь школьник может использовать данные решения и применять этот подход к другим задачам, связанным с молярностью и массовой долей.

Важно отметить, что решение данной задачи является примером и может быть применено к другим аналогичным задачам, в которых задано содержание примеси в растворе и известна молярная масса соединения.