Сточные воды химического комбината вполне отвечают санитарным нормам по содержанию азотной кислоты (30 мг/л). Рассчитайте массовую долю и молярную концентрацию кислоты в этих…
Сточные воды химического комбината вполне отвечают санитарным нормам по содержанию азотной кислоты (30 мг/л). Рассчитайте массовую долю и молярную концентрацию кислоты в этих сточных водах (при плотности, примерно равной 1 г/мл). Определите массу азотной кислоты, сливаемой в канализацию, если объем промышленных стоков составляет ежесуточно 75 м3. дано найти решение ответ
Вот подробное решение задачи.
Дано:
- концентрация азотной кислоты в сточных водах: 30 мг/л
- плотность раствора ≈ 1 г/мл (то есть 1 л раствора ≈ 1000 г)
- суточный объём стоков: 75 м³
- Массовая доля кислоты (w)
- Преобразуем концентрацию в грубые массы: 30 мг/л = 0.030 г/л.
- Масса 1 л раствора примерно равна 1000 г (из-за плотности 1 г/мл).
- Массовая доля: w = масса растворённого вещества / масса раствора = 0.030 г / 1000 г = 3.0 × 10⁻⁵.
- Эквивалент в процентах: 3.0 × 10⁻⁵ × 100% ≈ 0.003%.
- Молярная концентрация кислоты (C, М)
- Молярная масса HNO₃ = 1 + 14 + 3×16 = 63 г/моль.
- Количество вещества на 1 литр: n = m / M = 0.030 г / 63 г/моль ≈ 4.76 × 10⁻⁴ моль.
- Объём V = 1 л, значит C = n / V ≈ 4.76 × 10⁻⁴ М.
- Итак, C(HNO₃) ≈ 4.8 × 10⁻⁴ М (≈ 0.00048 М).
- Масса азотной кислоты, сбрасываемая в канализацию за сутки
- Объём суточных стоков: 75 м³ = 75,000 л.
- Масса HNO₃ в 1 л: 0.030 г/л.
- Суточная масса: m(HNO₃) = 75,000 л × 0.030 г/л = 2,250 г = 2.25 кг.
Итого:
- массовая доля HNO₃: ~3.0 × 10⁻⁵ (≈ 0.003%)
- молярная концентрация HNO₃: ≈ 4.76 × 10⁻⁴ М
- масса HNO₃, сбрасываемая в канализацию за сутки: ≈ 2.25 кг/сутки
Обсуждение
2 сообщенияформулы какие использовали ?
Вот формулы, которые были использованы в процессе решения задачи:
Массовая доля (w): \[ w = \frac{m_{в}}{m_{раствора}} \cdot 100\% \] где:
- \( m_{в} \) — масса растворённого вещества (в данном случае азотной кислоты),
- \( m_{раствора} \) — масса раствора.
Количество вещества (n): \[ n = \frac{m}{M} \] где:
- \( m \) — масса вещества,
- \( M \) — молярная масса вещества.
Молярная концентрация (C): \[ C = \frac{n}{V} \] где:
- \( n \) — количество вещества,
- \( V \) — объём раствора (в литрах).
Масса азотной кислоты в сточных водах (m): \[ m_{HNO_3} = V \cdot C_{HNO_3} \] где:
- \( V \) — объём сточных вод,
- \( C_{HNO_3} \) — концентрация азотной кислоты (в г/л).
Эти формулы позволяют рассчитать необходимые величины для данной задачи.
