Для решения этой задачи необходимо воспользоваться концепцией концентрации растворов и расчётом объёма, который нужно взять.
Определим, что такое 0,2 Н раствор: Нормальность (Н) раствора зависит от количества эквивалентов вещества в растворе. В данном случае, мы говорим об ортофосфорной кислоте (H₃PO₄), которая имеет 3 эквивалента по отношению к реакциям с основанием.
Расчёт количества вещества в 0,2 Н растворе: Для 400 мл (или 0,4 л) 0,2 Н раствора: \[ n = V \times C = 0,4 \, \text{л} \times 0,2 \, \text{моль/л} = 0,08 \, \text{моль} \] Это количество эквивалентов ортофосфорной кислоты, но поскольку у нас 3 эквивалента на моль, мы можем узнать, сколько моль кислоты нам нужно: \[ \text{Моль H₃PO₄} = \frac{0,08}{3} \approx 0,02667 \, \text{моль} \]
Молярная масса ортофосфорной кислоты (H₃PO₄): Молярная масса H₃PO₄ = 31 + 31 + 416 = 98 г/моль.
Вычислим массу кислоты: \[ m = n \times M = 0,02667 \, \text{моль} \times 98 \, \text{г/моль} \approx 2,613 \, \text{г} \]
Теперь найдем объем 30% раствора: 30% раствор ортофосфорной кислоты означает, что в 100 г раствора содержится 30 г кислоты. Плотность 30% раствора - 1,3 г/мл, то есть 100 мл этого раствора весит 130 г. Таким образом, в 130 г раствора содержится: \[ \frac{30}{100} \times 130 = 39 \, \text{г} \, \text{H₃PO₄} \] Теперь можем рассчитать, сколько миллилитров нам нужно, чтобы получить 2,613 г кислоты: \[ \text{Объем раствора} = \frac{2,613 \, \text{г}}{39 \, \text{г/130 мл}} \approx \frac{2,613 \times 130}{39} \approx 8,66 \, \text{мл} \]
Таким образом, для приготовления 400 мл 0,2 Н раствора ортофосфорной кислоты потребуется примерно 8,66 мл 30% раствора.