Давайте решим задачу шаг за шагом.
Шаг 1: Определим известные значения
- Обозначим:
- Масса воды, которую мы имеем: \( m_{\text{вода}} = 244 \) г
- Концентрация раствора азотной кислоты, который мы добавляем: \( C_{\text{добавляемый}} = 63\% \)
- Конечная концентрация раствора: \( C_{\text{конечный}} = 10\% \)
- Масса добавляемого раствора: \( m_{\text{добавляемый}} \) (это то, что мы хотим найти)
Шаг 2: Составим уравнение для концентрации
Концентрация раствора выражается через отношение массы растворенного вещества к массе раствора:
\[ C = \frac{m_{\text{вещества}}}{m_{\text{раствора}}} \times 100\% \]
Масса раствора, который у нас будет в итоге, составит:
\[ m_{\text{общая}} = m_{\text{вода}} + m_{\text{добавляемый}} \]
Масса азотной кислоты в добавляемом растворе будет равна:
\[ m_{\text{вещества}} = 0.63 \cdot m_{\text{добавляемый}} \]
Таким образом, у нас получится следующее уравнение для конечной концентрации:
\[ \frac{0.63 \cdot m_{\text{добавляемый}}}{244 + m_{\text{добавляемый}}} = 0.1 \]
Шаг 3: Умножим обе стороны на массу раствора
Умножим обе стороны уравнения на \( 244 + m_{\text{добавляемый}} \):
\[ 0.63 \cdot m_{\text{добавляемый}} = 0.1 \cdot (244 + m_{\text{добавляемый}}) \]
Шаг 4: Раскроем скобки
Раскроем скобки на правой стороне:
\[ 0.63 \cdot m_{\text{добавляемый}} = 24.4 + 0.1 \cdot m_{\text{добавляемый}} \]
Шаг 5: Переносим все термины с \( m_{\text{добавляемый}} \) в одну сторону
Переносим \( 0.1 \cdot m_{\text{добавляемый}} \) к левому краю:
\[ 0.63 \cdot m_{\text{добавляемый}} - 0.1 \cdot m_{\text{добавляемый}} = 24.4 \]
Шаг 6: Объединим подобные термины
\[ (0.63 - 0.1) m_{\text{добавляемый}} = 24.4 \] \[ 0.53 \cdot m_{\text{добавляемый}} = 24.4 \]
Шаг 7: Найдем значение \( m_{\text{добавляемый}} \)
Разделим обе стороны на 0.53:
\[ m_{\text{добавляемый}} = \frac{24.4}{0.53} \approx 46.0 \]
Шаг 8: Округлим до ближайшего целого числа
Округляя, получаем:
\[ m_{\text{добавляемый}} \approx 46 \text{ г} \]
Ответ
Чтобы получить 10%-й раствор, нужно добавить примерно 46 граммов 63%-го раствора азотной кислоты к 244 граммам воды.