Odpowiedź:
1. Należy dodać 286 gramów wody.
2. Stężenie molowe roztworu wynosi [tex]6,5 \frac{mol}{dm^{3}}[/tex].
Wyjaśnienie:
Zadanie 1.
Zaczniemy od wypisania danych i szukanych z zadania.
Dane:
V = 150 [tex]cm^{3}[/tex]
Cp = 70%
d = 1,6 [tex]\frac{g}{cm^{3} }[/tex]
Szukane:
Kwas o Cp = 37%
[tex]m_{H_{2}O} =?[/tex]
Najpierw należy obliczyć masę 70% roztworu kwasu siarkowego (VI) i masę substancji zawartą w tym roztworze (zgodnie z podanymi danymi).
Podana gęstość wynosi d = 1,6 [tex]\frac{g}{cm^{3} }[/tex], oznacza to, że 1,6 gramów roztworu ma objętość równą 1 [tex]cm^{3}[/tex]. W zadaniu podano, że objętość roztworu wynosi 150 [tex]cm^{3}\\[/tex], a więc można obliczyć masę roztworu:
1,6 gramów roztworu ----------- 1 [tex]cm^{3}[/tex]
x gramów roztworu ------------ 150 [tex]cm^{3}[/tex]
[tex]x=\frac{150cm^{3}*1,6g}{1cm^{3}}=240g[/tex]
Masa roztworu wynosi 240 gramów.
Znając masę roztworu można obliczyć masę substancji zawartej w tym roztworze. Substancją jest kwas siarkowy (VI). W skład roztworu wchodzi kwas siarkowy (VI) - substancja i woda - rozpuszczalnik.
Zgodnie z definicją stężenia procentowego roztwór 70% oznacza, że 70 gramów substancji znajduje się w 100 gramach roztworu.
70 gramów kwasu siarkowego (VI) ---------- 100 gramów roztworu
y gramów kwasu siarkowego (VI) ----------- 240 gramów roztworu
[tex]y=\frac{70g*240g}{100g} =168g[/tex]
Masa substancji zawartej w roztworze wynosi 168 gramów.
Następnie (gdy znamy masę substancji) można obliczyć masę wody, którą trzeba dodać do roztworu w celu otrzymania roztworu kwasu o stężeniu 37%.
W tym celu wykorzystamy wzór na stężenie procentowe.
[tex]Cp=\frac{ms}{mr}*100%[/tex]
gdzie:
ms - masa substancji - wynosi ona 168 gramów (zgodnie z powyższymi obliczeniami);
mr - masa roztworu (jest to masa substancji plus masa rozpuszczalnika (wody)) - wynosi ona: 168 g + z. Niewiadoma z to masa wody.
Podstawiamy dane do równania i obliczamy masę wody:
37% = [tex]\frac{168}{168+z}[/tex] * 100% /:100%
0,37 = [tex]\frac{168}{168+z}[/tex]
62,16 + 0,37z = 168
0,37z = 168 - 62,16
0,37z = 105,84 /:0,37
z = 286,05g = 286 gramów wody
Odpowiedź:
Aby otrzymać 37% roztwór kwasy siarkowego należy dodać 286 gramów wody do podanego 70% roztworu kwasu siarkowego.
Zadanie 2
Zaczniemy od wypisanie danych i szukanych z zadania.
Dane:
d = 1,18 [tex]\frac{g}{cm^{3} }[/tex] = 1180 [tex]\frac{g}{dm^{3} }[/tex]
Cp = 35%
Szukane:
[tex]C_{M}[/tex]= ?
Do rozwiązana tego zadania zastosujemy wzór na przeliczanie stężeń:
[tex]C_{M}[/tex]= (Cp*d)/(M*100%)
Aby mieć wszystkie dane potrzebne do podstawienia do wzoru musimy obliczyć masę molową (M) kwasy azotowego (V) - [tex]HNO_{3}[/tex]
[tex]M_{HNO_{3} }= 1+14+16*3=63\frac{g}{mol}[/tex]
Teraz należy podstawić dane do wzoru i obliczyć stężenie molowe:
[tex]C_{M}=\frac{35*1180}{63*100} =6,5 \frac{mol}{dm^{3} }[/tex]
Odpowiedź:
Stężenie molowe wynosi 6,5 [tex]\frac{mol}{dm^{3} }[/tex].
