3. Calculați concentrația procentuală masică a unei soluții care se obține prin amestecarea a
400 mL soluție de acid sulfuric de concentrație molară 4 M (p = 1,12 g/mL) cu 552 g de apă
distilată.
Răspunsuri la întrebare
Răspuns:
Datele problemei
-avem un proces de scădere a concentrației molare a unei soluții de H₂SO₄, egală cu 4 M ( 4 moli H₂SO₄/ 1 L soluție) prin amestecare cu apă distilată. Operația se numește diluția soluției concentrate.
*** Soluția concentrată de H₂SO₄ are datele:
-volumul soluției concentrate, de H₂SO₄= 400 mL =0,4 L. Notăm cu Vs1
-concentrația molară a soluției de H₂SO₄= 4 M, notăm C M1
-densitatea soluției concentrate de H₂SO₄= 1,12 g/mL, notăm d1 (р1)
-masa dizolvată de H₂SO₄ în 400 mL soluție=?,g; notăm cu md1
-masa soluției de concentrație 4 M =? (g); notăm cu ms1
-masa moleculară la H₂SO₄= M H₂SO₄=98 g/mol (am calculat-o)
*** Apa are datele
-masa de apă la amestecare= 552g, notăm m apă
*** Soluția finală, după diluție are datele:
-masa soluției finale=? g); notăm ms2
-ms2 = ms1+mapă
-masa dizolvată de H₂SO₄ = ?(g), notăm cu md2. Dar md1=md2, fiindcă apa distilată nu conține H₂SO₄ și atunci tot H₂SO₄ dizolvat în 400 mL soluție va fi și în tot volumul de soluție finală,2 (respectiv în ms2)
-concentrația procentuală masică a soluției finale=? %m, o notăm C%m2.
-C%m2 = md1 H₂SO₄,100 / ms2
Rezultă, că trebuie să calculăm: md1, ms1, ms2!
Calcule
a) md1 H₂SO₄ din CM 1, cu relația matematică pentru concentrația molară
CM1 = md1 /M H₂SO₄. Vs1 (mol/L)
md1= CM1. M H₂SO₄.Vs1= 4 (mol/L).98 (g/mol).0,4L= 156,8 g H₂SO₄
b) calculăm ms1 cu ajutorul densității d1 și a volumului Vs1
d1=ms1/Vs1 (g/mL
ms1 = d1.Vs1= 1,12 (g/mL) .400mL=448 g soluție 4 M
c) calculăm ms2:
ms2=ms1+mapă = 448 g +552 g =1000 g
d) calculăm C%m2 cu expresia matematică pentru concentrația procentuală:
C%m 2 = md1 .100/ ms2
C%m2 = 156,8 g.100%/ 1000 g=15,68 %
R: concentrație procentuală finală =15,68 %
Explicație: