题目
某溶液中含0.1 mol·kg-1LaCl3和0.01 mol·kg-1NaCl,则其离子强度I =______ mol·kg-1。
某溶液中含0.1 mol·kg-1LaCl3和0.01 mol·kg-1NaCl,则其离子强度I =______ mol·kg-1。
题目解答
答案
0.61
解析
步骤 1:确定离子强度公式
离子强度I的计算公式为:\[I = \frac{1}{2} \sum_{i} c_i z_i^2\],其中\(c_i\)是每种离子的摩尔浓度,\(z_i\)是每种离子的电荷数。
步骤 2:计算LaCl3的离子浓度
LaCl3在水中完全电离为La3+和3个Cl-离子。因此,0.1 mol·kg-1的LaCl3溶液中,La3+的浓度为0.1 mol·kg-1,Cl-的浓度为0.3 mol·kg-1。
步骤 3:计算NaCl的离子浓度
NaCl在水中完全电离为Na+和Cl-离子。因此,0.01 mol·kg-1的NaCl溶液中,Na+的浓度为0.01 mol·kg-1,Cl-的浓度为0.01 mol·kg-1。
步骤 4:计算离子强度
将步骤2和步骤3中得到的离子浓度代入离子强度公式中计算。
\[I = \frac{1}{2} \left(0.1 \times 3^2 + 0.3 \times (-1)^2 + 0.01 \times 1^2 + 0.01 \times (-1)^2\right)\]
\[I = \frac{1}{2} \left(0.9 + 0.3 + 0.01 + 0.01\right)\]
\[I = \frac{1}{2} \times 1.22 = 0.61\]
离子强度I的计算公式为:\[I = \frac{1}{2} \sum_{i} c_i z_i^2\],其中\(c_i\)是每种离子的摩尔浓度,\(z_i\)是每种离子的电荷数。
步骤 2:计算LaCl3的离子浓度
LaCl3在水中完全电离为La3+和3个Cl-离子。因此,0.1 mol·kg-1的LaCl3溶液中,La3+的浓度为0.1 mol·kg-1,Cl-的浓度为0.3 mol·kg-1。
步骤 3:计算NaCl的离子浓度
NaCl在水中完全电离为Na+和Cl-离子。因此,0.01 mol·kg-1的NaCl溶液中,Na+的浓度为0.01 mol·kg-1,Cl-的浓度为0.01 mol·kg-1。
步骤 4:计算离子强度
将步骤2和步骤3中得到的离子浓度代入离子强度公式中计算。
\[I = \frac{1}{2} \left(0.1 \times 3^2 + 0.3 \times (-1)^2 + 0.01 \times 1^2 + 0.01 \times (-1)^2\right)\]
\[I = \frac{1}{2} \left(0.9 + 0.3 + 0.01 + 0.01\right)\]
\[I = \frac{1}{2} \times 1.22 = 0.61\]