Массовая доля серной кислоты в растворе равна 53%, а её молярная концентрация составляет 8,63 моль/дм³. Чему равен объём (см³) этого раствора массой 150 грамм.
Для решения задачи сначала найдем массу раствора, зная, что массовая доля серной кислоты в растворе составляет 53%.
Массовая доля (w) определяет, какова часть массы раствора составляет кислота:
\[ w = \frac{m_\text{H2SO4}}{m_\text{раствора}} \]
где \( m_\text{H2SO4} \) — масса серной кислоты, а \( m_\text{раствора} \) — масса раствора.
Из условия задачи известно, что \( m_\text{раствора} = 150 \) грамм. Таким образом, можно найти массу серной кислоты:
\[ m_\text{H2SO4} = w \cdot m_\text{раствора} \]
Подставляем значения:
\[ m_\text{H2SO4} = 0.53 \cdot 150 \text{ г} = 79.5 \text{ г} \]
Теперь, чтобы найти объём раствора, который соответствует данной массе раствора, мы воспользуемся формулой для концентрации:
Концентрация (C) в моль/дм³ определяет количество вещества на объём раствора:
\[ C = \frac{n}{V} \]
где:
- \( n \) — количество вещества в молях,
- \( V \) — объём раствора в литрах.
Сначала найдем количество вещества \( n \) серной кислоты:
\[ n = \frac{m_\text{H2SO4}}{M} \]
где \( M \) — молярная масса серной кислоты (H₂SO₄), равная 98 г/моль.
Теперь вычислим \( n \):
\[ n = \frac{79.5 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} \approx 0.8102 \text{ моль} \]
Теперь мы можем использовать молярную концентрацию для нахождения объёма раствора. Из равенства для концентрации:
\[ V = \frac{n}{C} \]
Подставляем известные значения:
\[ V = \frac{0.8102 \text{ моль}}{8.63 \text{ моль/дм}^3} \approx 0.0937 \text{ дм}^3 \]
Чтобы получить объём в см³, умножаем на 1000:
\[ V \approx 0.0937 \text{ дм}^3 \cdot 1000 \approx 93.7 \text{ см}^3 \]
Таким образом, объём раствора составляет примерно 93.7 см³.
