Question

calculeaza masa de soda caustica ce trebuie adăugată la 200 cm cubi soluție de soda de concentrație 28% cu densitatea 1,31 g/cm cubi pt a obtine o solutie de concentrație 50% cu densitatea 1,54% cm cubi. Ce volum de solutie se obtine?​

Answer 1

Răspuns:

1) Calculăm ms1 și md1 din d1=1,31 g/mL și C1%=28%:

d1=ms1/V1, ms1=d1.V1

ms1=1,31 g/mL.200 mL=262 g soluție NaOH 28%

C1% =md1.100/ms1; md1=C1%.ms1/100%=C1%.d1(g/mL).V1(mL)/100%

Rezultă: md1=28%.262g/100%=73,36 g de NaOH

200 mL soluție 28% cu d1=1,31 g/mL au:

ms1=262g soluție și md1=73,36 g de NaOH dizolvat

2) Calculăm ms2, md2, V2 la soluția 2, cu C2%=50% NaOH și d2=1,54 g/mL cu ajutorul C2% și d2(g/mL) și a relațiilor dintre a și ms1, a și md1:

2.1 ) masa soluției 2 de 50%=suma dintre masa de soluție NaOH 28% (ms1) și cantitatea de NaOH introdusă (a)

Rezultă: ms2=262 +a

Dar masa de soluție 2, se calculează și din densitatea 2 și V2:

ms2=d2.V2=1,54 g/mL.V2(mL)=1,54.V2

Rezultă, prin înlocuirea lui ms2 cu 262+a, că:

262+a=1,54.V2=ms2

2.2 masa de NaOH dizolvat în soluția 2, de 50% este=suma dintre a (g) NaOH introdus și masa dizolvată de NaOH în soluția 1 (md1)

Rezultă: md2=a+73,36

Dar,

md2 se poate calcula și din C2%, ms2:

md2=C2%.ms2(g)/100%

Înlocuim pe md2 cu a+73,36 și ms2=262+a

rezultă: a+73,36=50% (262+a)/100% = (262+a)/2

2(a+73,36)=262+a; 2a+146,72= 262+a

2a-a=262-146,72; a= 115,28 g

md2= 115,28g și  ms2= 262+115,28=377,28 g

2.3 Volum soluție 2=? mL

d2=ms2/V2, V2= ms2/d2

Vs2=377,28 g/1,54 g/mL=244,98 mL

R: 244,98 mL (aprox.)

Explicație:

Datele problemei se pot prezenta prin schema, de mai jos, cu precizarea, că există 100% NaOH în soda caustică:

sodă caustică(NaOH) + soluție1 de NaOH               =     soluție 2 de NaOH

a(g) de NaOH=?              Volum(V1)=200mL                  Volum(V2)= ? (mL)

                                          C1% =28%                              C2%=50%

                                           d1=1,31 g/mL                          d2=1,54 g/mL

                                         ms1=d1.V1                               ms2=d2.V2=a+ms1 (g)

                                        md1=C1%.ms1/100%                 md2=a+md1

Avem o operație de concentrare a unei soluții, se mărește concentrația ei prin adăugare de substanță dizolvată (NaOH, în acest caz).

Observăm că avem 2 necunoscute:

*masa de NaOH, soda caustică introdusă în 200 mL (cm³) soluție 28% NaOH

*volumul de soluție rezultată(V2), care are concentrația de 50%.

Propun pentru a afla aceste necunoscute, să introducem relațiile dintre a, V2, în concentrațiile procentuale și densitățile respective, apoi să rezolvăm  ecuațiile cu necunoscutele a și V2.