Решение задач по химии на расчет концентраций растворов при их смешении
Расчет молярной концентрации раствора после смешения двух растворов
Задание 13.
1. Сколько граммов карбоната аммония в 16%-ном растворе объемом 200 мл? Плотность раствора составляет 1.0539 г/см3.
2.Смешано 250 мл 5-молярного и 100 мл 0,8-молярного раствора серной кислоты. Полученный объем добавили до 3 литров. Найти молярную концентрацию эквивалента полученного раствора.
Решение:
1. Массу карбоната аммония находим по формуле: m = (p.V.w%)/100%, где
p — плотность раствора (г/см3);
V — объем раствора (мл);
w% — массовая доля вещества в растворе (%).
Тогда
m[(NH4)2CO3] = (1,0539 . 200 . 16)/100 = 33,7 г.
Ответ: m[(NH4)2CO3] = 33,7 г.
2. Нахождение молярнойю концентрации эквивалента полученного раствора, проводим по схеме:
М(H2SO4) = 98 г/моль;
fэкв(H2SO4) = 1/2 = 0,5;
МЭ(H2SO4) = fэкв(H2SO4) . М(H2SO4) = 0,5 . 98 = 49 г/моль.
1) Рассчитаем общее количество серной кислоты при смешении растворов, получим:
n(H2SO4) = (5 . 0,25) + (0,8 . 0,1) = 1,33 моль.
Отсюда
2) Находим массу серной кислоты:
m(H2SO4) = n(H2SO4) . М(H2SO4) = (1,33 . 98) = 130,34 г.
3) Определяем молярную концентрацию эквивалента серной кислоты в 3-х литровом растворе её по формуле:
СН(H2SO4) = mH2SO4)/[МЭ(H2SO4) . V], где
СН(H2SO4) — молярная концентрация эквивалента раствора серной кислоты (моль/л); V — объем общего раствора кислоты.
СН(H2SO4) = 130,34/(49 . 3) = 0.8866 моль/л(моль · л-1).
Ответ: СН(H2SO4) = 0.8866 моль/л.
Вычисление объема воды, необходимого для получения раствора заданной концентрации
Задание 14.
Вычислите сколько воды надо прибавить к 45 г сахара, чтобы получить 10%-ный раствор?
Решение:
При решении подобных задач применяется формула:
W% = [m(в-ва) . 100%]/m(p-pa), где
W% — массовая доля раствора; m(в-ва) — масса растворенного вещества; m(p-pa) — масса раствора.
Из формулы рассчитаем массу раствора, получим:
m(p-pa) = [m(в-ва) . 100%]/w% = (45 г . 100%)/10% = 450 г.
Масса раствора составляет массу воды ) и массу растворенного вещества:
m(p-pa) = m(в-ва) + m(Н2О).
Отсюда вычислим сколько воды надо прибавить к 45 г сахара, поллучим:
m(Н2О) = m(p-pa) — m(в-ва) = 450 — 45 = 405 г.
Ответ: m(Н2О) = 405 г.