4.26. Рассчитайте объем раствора серной кислоты (массовая доля H,SO, 8%, плотность 1,05 г/мл), который потребуется для приготовления раствора с массовой долей серной кислоты 2%…
4.26. Рассчитайте объем раствора серной кислоты (массовая доля H,SO, 8%, плотность 1,05 г/мл), который потребуется для приготовления раствора с массовой долей серной кислоты 2% объемом 400 мл (плотность 1,01 г/мл).
Для решения этой задачи, давайте обозначим:
- \( C_1 = 8\% \) (начальная массовая доля серной кислоты в растворе)
- \( \rho_1 = 1,05 \, \text{г/мл} \) (плотность начального раствора)
- \( C_2 = 2\% \) (конечная массовая доля серной кислоты в растворе)
- \( V_2 = 400 \, \text{мл} \) (объем конечного раствора)
- \( \rho_2 = 1,01 \, \text{г/мл} \) (плотность конечного раствора)
Сначала найдем массу конечного раствора, используя его плотность и объем:
\[ m_2 = V_2 \cdot \rho_2 = 400 \, \text{мл} \cdot 1,01 \, \text{г/мл} = 404 \, \text{г} \]
Теперь найдем массу серной кислоты в конечном растворе:
\[ m_{H_2SO_4,2} = C_2 \cdot m_2 = 0,02 \cdot 404 \, \text{г} = 8,08 \, \text{г} \]
Теперь найдем объем раствора серной кислоты, необходимый для получения этой массы серной кислоты. Для этого используем массовую долю:
\[ m_{H_2SO_4,1} = C_1 \cdot m_1 \]
где \( m_1 \) — масса начального раствора. Мы знаем, что:
\[ m_1 = \frac{m_{H_2SO_4,1}}{C_1} = \frac{m_{H_2SO_4,2}}{C_1} \rightarrow m_{H_2SO_4,1} = m_{H_2SO_4,2} \]
Таким образом, можем выразить массу начального раствора через массу серной кислоты:
\[ m_1 = \frac{8,08 \, \text{г}}{0,08} = 101 \, \text{г} \]
Теперь найдем объем исходного раствора, используя его массу и плотность:
\[ V_1 = \frac{m_1}{\rho_1} = \frac{101 \, \text{г}}{1,05 \, \text{г/мл}} \approx 96,19 \, \text{мл} \]
Таким образом, для приготовления 400 мл раствора серной кислоты с массовой долей 2% потребуется примерно 96,19 мл раствора серной кислоты с массовой долей 8%.
