2. Какой объем (н.у.) аммиака надо растворить в 1 л водного раствора этого соединения, содержащего 10 масс.% NH3 (плотность 0,96 г/см3) для получения раствора, содержащего 15 масс.% NH3?
Для решения задачи нужно сначала определить, сколько аммиака (NH₃) содержится в начальном растворе, а затем выяснить, сколько аммиака нужно добавить, чтобы получить раствор с содержанием 15 масс.% NH₃.
Расчет массы NH₃ в 1 л раствора с 10 масс.%:
- Объем раствора: 1 л = 1000 см³
- Плотность раствора: 0,96 г/см³
- Масса раствора = объём × плотность = 1000 см³ × 0,96 г/см³ = 960 г
- Масса NH₃ в растворе = 10% от массы раствора: \[ m_{\text{NH}_3} = 0.10 \times 960 \, \text{г} = 96 \, \text{г} \]
Определим массу раствора, необходимую для получения 15 масс.%:
- Пусть \( m \) — общая масса нового раствора после добавления \( V \) граммов аммиака.
- Масса NH₃ в новом растворе должна составлять 15% от его массы: \[ m_{\text{NH}_3}^{\text{новый}} = 0.15 \times (960 \, \text{г} + V) \]
Так как у нас изначально есть 96 г NH₃, у нас получится уравнение: \[ 96 \, \text{г} + V = 0.15 \times (960 \, \text{г} + V) \]
Решим полученное уравнение относительно \( V \): Упростим уравнение: \[ 96 + V = 144 + 0.15V \] \[ 96 + V - 0.15V = 144 \] \[ 96 + 0.85V = 144 \] \[ 0.85V = 144 - 96 \] \[ 0.85V = 48 \] \[ V = \frac{48}{0.85} \approx 56.47 \, \text{г} \]
Теперь определим объем аммиака при его плотности. Плотность NH₃ ≈ 0,73 г/см³. \[ V_{\text{NH}_3} = \frac{56.47 \, \text{г}}{0.73 \, \text{г/см}^3} \approx 77.4 \, \text{см}^3 \]
Таким образом, для получения раствора с содержанием 15 масс.% NH₃ необходимо растворить примерно 77.4 см³ аммиака в исходном растворе.
