Чтобы решить задачу, нам нужно найти объём концентрированного раствора азотной кислоты, который потребуется для приготовления 500 мл раствора с массовой долей 17,58%.
Определите массу конечного раствора: Поскольку нам нужно сделать 500 мл раствора, для расчёта массы используем плотность водного раствора. Принимаем, что плотность раствора приблизительно равна плотности воды (1 г/см³), для простоты расчётов. Таким образом, масса раствора:
\[ m_{\text{раствора}} = V_{\text{раствора}} \cdot \rho_{\text{раствора}} = 500 \, \text{мл} \times 1 \, \text{г/см}^3 = 500 \, \text{г} \]
Определите массу азотной кислоты в растворе: Для нахождения массы азотной кислоты в 500 г раствора с массовой долей 17,58% вычисляем:
\[ m_{\text{HNO}_3} = m_{\text{раствора}} \times \frac{w}{100} = 500 \, \text{г} \times \frac{17,58}{100} = 87,9 \, \text{г} \]
Определите объём концентрированного раствора: Теперь найдем, сколько концентрированного раствора нам нужно, чтобы получить 87,9 г азотной кислоты. Сначала узнаем, сколько граммов HNO₃ содержится в 1 см³ концентрированного раствора с плотностью 1,330 г/см³. Поскольку концентрация раствора азотной кислоты обычно составляет около 68% по массе, это значит, что в 100 г раствора содержится примерно 68 г HNO₃.
Рассчитаем, сколько граммов HNO₃ в одном см³:
\[ m_{\text{HNO}_3 \, \text{в 1 см}^3} = \frac{68 \, \text{г}}{100 \, \text{г}} \times 1,330 \, \text{г/см}^3 \approx 0,9064 \, \text{г/см}^3 \]
Теперь вычислим объём требуемого концентрированного раствора: Используем связь: 1 см³ концентрированного раствора содержит около 0,9064 г HNO₃, и нам нужно 87,9 г HNO₃:
\[ V_{\text{конц. раствора}} = \frac{m_{\text{HNO}_3}}{0,9064 \, \text{г/см}^3} = \frac{87,9 \, \text{г}}{0,9064 \, \text{г/см}^3} \approx 96,9 \, \text{см}^3 \]
Таким образом, для приготовления 500 мл раствора с массовой долей 17,58% потребуется примерно 96,9 см³ концентрированного раствора азотной кислоты.