Question

11. Se amestecă, în raport de masa 1 : 2, o soluție de H2SO4 98% (ro = 1,84 g/cm cub) cu o altă soluție de H2SO4 20% (ro = 1,14 g/cm cub).
a) Calculați concentrația molară și procentuală a soluției finale de H2SO4.
b) La o probă de soluție finală de H2SO4 cu masa de 106,5 g se adaugă 400 mL soluție de NaOH 3M și câteva picături de fenolftaleină. Ce culoare va avea soluția finală?

Answer 1

Problema se poate rezolva si cu regula dreptunghiului, dar nu am cum sa-ti desenez aici ; oricum , e mult mai simplu , asa ca-ti trimit niste poze cu aceasta regula in caz ca nu o stii.
Deci o sa-ti prezint rezolvarea prin metoda algebrica.
a)Avem doua solutii in raport de masa de 1:2; deci
ms1=2 x ms2;
φ1 = ms1 / V1 ; ms1 =  φ1 x  V1
                          ms2 =  φ1 x  V1 / 2
c = md x 100 / ms ⇔ md = c x ms / 100 ⇔
⇔ md1 = c1 x ms1 / 100 = c1 x φ1 x V1 / 100;
⇔ md2 = c2 x φ2 x V1 / 200;
md final = md1 + md2 = c1 x φ1 x V1 / 100 + c2 x φ1 x V1 / 200 = 
=φ1 x V1 ( c1 / 100 + c2 / 200 )
ms final = ms1 + ms2 =  φ1 x  V1 + φ1 x  V1 / 2 = φ1 x  V1 ( 1 + 1/2 )
c finala = md final x 100 / ms final = [φ1 x V1 ( c1 / 100 + c2 / 200 ) x 100] / [φ1 x  V1 ( 1 + 1/2 )] ; = [φ1 x V1 ( c1 + c2 / 2  )] / [φ1 x  V1 ( 1 + 1/2 )];
φ1 cu V1 se simplifica din raport , ramanand :
(2c1 + c2) / 3 = 72 % ( concentratia procentuala )

φ = ms / V ⇔ φ1 = ms1 / V1 ⇔ V1 = ms1 / φ1 ; 
                                                    V2 = ms1 / φ1 x 2 ; 
 V final = V1 + V2 =  ms1 / φ1 +  ms1 / φ1 x 2  = ms1 ( 1/φ + 1/( φ1 x 2 ) )
md = c x ms / 100 ⇔  md1 = c1 x ms1 / 100
                                   md2 = c2 x ms1 / 200  +         
                md final =   md1 +  md2 = c1 x ms1 / 100 x  c2 x ms1 / 200 =
= ms1 ( c1 / 100 + c2 / 200 ) ; 
                n final = [ms1 ( c1 / 100 + c2 / 200 )]  / 98 
Cm final = n final / V final = [ms1 ( c1 / 100 + c2 / 200 )]  / [98 x ms1 ( 1/φ + 1/( φ1 x 2 ) ) ] ; 
ms1 se va simplifica 
98 / 100 + 20 / 200 / (98 x 1/1.84 + 1 / 2.28 )
Se fac restul calculelor si se va obtine Cm final.

b) ms H2SO4 = 106.5 , c = 72% , md = 76.68 g ; => n H2SO4 = 0. 78 moli
n NaOH = Cm x V = 3 x 0.4 = 1.2 moli
m NaOH = 40 X 1.2 = 48 g 
2 NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + H2O
2 moli de NaOH .................. 1  mol H2SO4
1.2 moli de NaOH ................ x moli H2SO4 
x = 1.2 / 2 = 0.6 = > H2SO4 se afla in exces =) fenolftaleina va ramane incolora.
Daca observi greseli de calcule, te rog anunta-ma .