Для решения этой задачи используем формулу для расчетов массы растворов.
Дано:
- Масса первоначального раствора (m₁) = 40 г
- Концентрация первоначального раствора (C₁) = 30% = 0.30
- Концентрация конечного раствора (C₂) = 10% = 0.10
Сначала вычислим массу растворенного вещества в первоначальном растворе: \[ m_{\text{вещества}} = C₁ \cdot m₁ = 0.30 \cdot 40 \, \text{г} = 12 \, \text{г} \]
Теперь, обозначим массу добавленной воды как \( x \). Конечная масса раствора тогда будет: \[ m_{\text{конечный}} = m₁ + x = 40 \, \text{г} + x \]
Концентрация конечного раствора будет равна: \[ \frac{m_{\text{вещества}}}{m_{\text{конечный}}} = 0.10 \] Подставим значения: \[ \frac{12 \, \text{г}}{40 \, \text{г} + x} = 0.10 \]
Теперь решим это уравнение:
- Умножим обе стороны на \( 40 + x \): \[ 12 = 0.10(40 + x) \]
- Упростим: \[ 12 = 4 + 0.10x \]
- Выразим \( x \): \[ 12 - 4 = 0.10x \] \[ 8 = 0.10x \] \[ x = \frac{8}{0.10} = 80 \]
Таким образом, необходимо добавить 80 г воды, чтобы получить 10% раствор.