Question

1.Ce concentraţie molară are solutia de HNO3 care are C%= 6,3% şi ρ=1,25g/ml?

2.Calculaţi masa (grame) de soluţie HCl de concentraţie procentuală masică 50% necesară pentru a prepara 2000 mL soluţie de concentraţie molară 0,8M.​

Answer 1

Răspuns: Varianta propusă, pentru rezolvarea problemelor 1 și 2  se bazează pe calcule cu transformări de concentrație procentuală și molară, la aceeași soluție. De aceea se dă și densitatea soluției respective.

Problema 1.

Date cunoscute și necunoscute:

-avem o soluție compusă din HNO₃-substanța dizolvată și H₂O-solvent (substanța în care se dizolvă).

-concentrația soluției în HNO₃ dizolvat, se exprimă prin concentrația procentuală, C%, și prin concentrația molară, CM, în HNO₃, astfel:

C% soluție în HNO₃=md HNO₃ .100/ ms  (% HNO₃ la 100% soluție, sau unități de masă)

CM soluție în HNO₃=md HNO₃/ M HNO₃. Vs (mol HNO₃/ la 1 l soluție)

unde:

C% soluție= concentrația procentuală a soluției=6,3%

md= masa dizolvată de HNO₃, g. Atenție este aceeași în exprimarea concentrației molare și a concentrației molare.

M HNO₃= masa moleculară HNO₃=63 g/mol

ms= masa soluției de HNO₃ care are concentrația 6,3 % și o concentrație molară, necunoscută.

Vs= volumul soluției de HNO₃ , care are C%=6,3% și CM necunoscută. Volumul are în CM unitatea de măsură în Litri, L.

Legătura dintre ms(g) și Vs(g) este densitatea, d (g/mL) este:

d= ms, g/ Vs, mL, de unde:

ms = d (g/mL). Vs, (mL)= d.Vs (g)

⇒Atenție, volumul soluției Vs, este măsurat în mL, fiindcă densitatea are unitatea de măsură g/mL

⇒Volumul, Vs (mL) se va transforma în litri, în calcul de CM:

Vs, mL= Vs/1000 =Vs.10⁻³L

1mL=1:1000L

Nu știm și vom calcula: md HNO₃, ms, Vs₃. Toate aceste mărimi se vor deduce din relațiile matematice pentru C% și d și se vor introduce în CM.

a) md HNO₃ din C%=6,3% și  ms

6,3%=md.100%/ms, de unde:

md=6,3.ms/100=6,3.10⁻².ms= 63.10⁻³.ms

b) ms se calculează din d și Vs(mL);

ms=d.Vs=1,25 g/mL .Vs, mL= 1,25.Vs (g)

c) introducem ms=1,25.Vs în relația matematică a lui md:

md HNO₃= 63.10⁻³.1,25.Vs

d) scriem relația matematică pentru C M cu valoarea lui md de mai sus și calculăm CM:

CM = 63.10⁻³.1,25.Vs/63.Vs.10⁻³=1,25 M

R: Soluția de C%= 6,3% HNO₃ are CM=1,25 M

***

2) Masa de soluție, ms, HCl 50% din care se prepară 2000 mL soluție HCl 0,8 M se calculează din cele două concentrații, unde masa dizolvată, md de HCl este comună (aceeași), astfel:

C% HCl= md .100/ms,

unde:

ms= md.100/C%

CM HCl = md HCl/M HCl. Vs (mol/L);

unde:

md HCl = CM.M.Vs

Introducem expresia lui md din CM în relația matematică pentru ms:

ms= CM.M.Vs.100/C%

Deci avem o relație matematică pentru calcularea lui ms, din cele două concentrații și nu trebuie să mergem din aproape în aproape.

Calcul:

ms= CM.M.Vs.100%/C%

unde:

CM concentrație molară= 0,8 mol/L

M =masa moleculară HCl= 36,5 g/mol

Vs= volum soluție, L= 2000 mL: 1000L=2L

C%=concentrația procentuală=50%

Rezultă, prin introducerea acestor date în expresia cu ms:

ms=0,8mol/L.36,5 g/mol.2L .100%/50%=116,8 g

R: 116,8 g

Explicație: