Question

Ce volum de apa se adauga in 60 g oleum cu 16% SO3 pentru a obtine o solutie de concentratie 97%?

Answer 1

Cred ca s-ar rezolva asa.
Cu semnul "*" notez inmultirea.

Oleumul este o solutie ce contine SO3 dizolvat in H2SO4.

Mase molare: pentru SO3 este 1*32 + 3*16 = 80(g/mol); pentru H2O este 2*1 + 1*16 = 18(g/mol); pentru H2SO4 este 2*1 + 1*32 + 4*16 = 98(g/mol).

Sa vedem ce cantitati de SO3 si H2SO4 se gasesc in 60 g oleum cu 16% SO3.

Daca in 100 g oleum se gasesc 16 g H2SO4
Atunci in 60 g oleum se vor gasi x g SO3

x = 60*16/100 = 9,6(g SO3).
Diferenta pana la 60 g(masa de oleum) reprezinta H2SO4 100%, adica 60 - 9,6 = 50,4(g H2SO4).

Daca adaugam apa la oleum, mai intai are loc reactia SO3 cu apa formandu-se o noua cantitate de H2SO4,  iar dupa aceea(daca este adaugata suficienta apa) are loc diluarea acidului sulfuric prezent acolo.

Sa vedem ce masa de apa va fi consumata de cele 9,6 g SO3 si ce noua masa de H2SO4 va rezulta din reactia chimica,

SO3  +  H2O  =  H2SO4

Daca 1*80 g SO3 consuma 1*18 g H2O
Atunci 9,6 g SO3 vor consuma y g H2O

y = 9,6*18/80 = 2,16(g H2O).

Daca din 1*80 g SO3 rezulta 1*98 g H2SO4
Atunci din 9,6 g SO3 vor rezulta z g H2SO4

z = 9,6*98/80 = 11,76(g H2SO4).

Total masa de H2SO4 prezenta in sistem: 50,4 + 11,76 = 62,16(g H2SO4).

Acum ar trebui sa calculam ce masa de apa este necesara pentru a dilua cele 62,16 g H2SO4(care este de fapt H2SO4 100%) pana la o concentratie de 97%.

Sa gasim masa solutiei de H2SO4 97% din formula concentratiei procentuale.
Masa dizolvata de H2SO4 este 62,16 g H2SO4.

c = 100*md/ms, de unde ms = 100*md/c = 100*62,16/97 = aprox. 64,082474 = aprox. 64,08(g solutie H2SO4 97%).

Masa de apa cuprinsa in 64,08 g solutie H2SO4 97% este diferenta dintre masa solutiei si masa dizolvata, adica: 64,08 - 62,16 = 1,92(g H2O).

Pentru a gasi masa de apa ce trebuie adaugata in total, se aduna deci masa de apa consumata de cele 9,6 g SO3 in reactia chimica(adica 2,16 g H2O) cu masa de apa  necesara doar dilutiei si care este prezenta in cele 64,08 g solutie H2SO4 97 %(adica 1,92 g H2O).

Total masa de H2O adaugata: 2,16 + 1,92 = 4,08(g H2O).

Daca presupunem ca densitatea apei este ro = 1 g/cm cub, atunci volumul de apa ce trebuie adaugat este: V = m/ro = 4,08/1 = 4,08(cm cubi) = 4,08(ml).

Asta deoarece 1 ml = 1 cm cub.

Asta este parerea mea. Verifica si tu.