Чтобы решить задачу о нахождении молярной концентрации азотной кислоты, нужно пройти несколько шагов.
Шаг 1: Определение массы вещества в каждом растворе
1.1. Для 96%-ного раствора HNO₃:
- Объем раствора: V₁ = 40 мл
- Плотность раствора: d₁ = 1,5 г/мл
- Концентрация: c₁ = 96%
Сначала определим массу раствора:
[
m_{\text{раствора, 1}} = V₁ \cdot d₁ = 40, \text{мл} \cdot 1,5, \text{г/мл} = 60, \text{г}
]
Теперь находим массу HNO₃ в этом растворе:
[
m_{\text{HNO₃, 1}} = c₁ \cdot m_{\text{раствора, 1}} = 0,96 \cdot 60, \text{г} = 57,6, \text{г}
]
1.2. Для 45%-ного раствора HNO₃:
- Объем раствора: V₂ = 30 мл
- Плотность раствора: d₂ = 1,3 г/мл
- Концентрация: c₂ = 45%
Сначала находим массу раствора:
[
m_{\text{раствора, 2}} = V₂ \cdot d₂ = 30, \text{мл} \cdot 1,3, \text{г/мл} = 39, \text{г}
]
Теперь находим массу HNO₃ в этом растворе:
[
m_{\text{HNO₃, 2}} = c₂ \cdot m_{\text{раствора, 2}} = 0,45 \cdot 39, \text{г} = 17,55, \text{г}
]
Шаг 2: Общая масса азотной кислоты
Сложим массы HNO₃ из обоих растворов:
[
m_{\text{HNO₃, общ}} = m_{\text{HNO₃, 1}} + m_{\text{HNO₃, 2}} = 57,6, \text{г} + 17,55, \text{г} = 75,15, \text{г}
]
Шаг 3: Определение общего объема раствора
Теперь найдем общий объем полученного раствора:
[
V_{\text{общ}} = V₁ + V₂ = 40, \text{мл} + 30, \text{мл} = 70, \text{мл}
]
Шаг 4: Определение молей азотной кислоты
Найдём количество молей HNO₃. Молярная масса HNO₃ (водород + азот + три кислорода) приблизительно равна:
[
M_{\text{HNO₃}} \approx 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 63, \text{г/моль}
]
Теперь рассчитываем количество молей:
[
n_{\text{HNO₃}} = \frac{m_{\text{HNO₃, общ}}}{M_{\text{HNO₃}}} = \frac{75,15, \text{г}}{63, \text{г/моль}} \approx 1,19, \text{моль}
]
Шаг 5: Определение молярной концентрации
С помощью общего объема раствора можно определить молярную концентрацию:
[
C = \frac{n_{\text{HNO₃}}}{V_{\text{общ}}}
]
Где объем нужно перевести в литры:
[
V_{\text{общ}} = 70, \text{мл} = 0,070, \text{л}
]
Теперь можно посчитать:
[
C = \frac{1,19, \text{моль}}{0,070, \text{л}} \approx 17,0, \text{моль/л}
]
Заключение
Молярная концентрация азотной кислоты в полученном растворе составляет примерно 17,0 моль/л.
