Question

Se amesteca 0,5 L de H2SO4 de concentratie 98% si densitate de 1,84g/cm3 cu 0,3L de H2SO4 de cincentratie 20% si densitate 1,14g pe cm3 si cu 200g apa cu densitatea 1 g/cm3 .Aflatii a) concentratile molare ale solutiei initiale .Iar la b) concentratia procentuala si molara a solutiei finale .?

Answer 1

Cu semnul "*" notez inmultirea, iar cu semnul "/" notez linia de fractie.

Banuiesc ca ai vrut sa scrii la punctul a) concentratiile molare ale solutiilor initiale.

a)

Masa molara a H2SO4 este M = 2*1 + 1*32 + 4*16 = 98(g/mol).

Sa exprimam concentratia molara in functie de concentratia procentuala, in caz general.

Concentratia molara = numar moli substanta dizolvata n/volumul solutiei vs(in litri).

Numarul de moli de substanta dizolvata n este raportul dintre masa dizolvata md si masa molara a substantei care se dizolva(masa molara pe care am notat-o cu M).

Deci: concentratia molara = n/vs = md/M*vs.

Exprimam masa dizolvata md din formula concentratiei procentuale si inlocuim in formula concentratiei molare.

c = 100*md/ms, de unde md = c*ms/100.

Asadar: concentratia molara = md/M*vs = c*ms/100M*vs = c*ro/100M.

Asta deoarece densitatea solutiei ro este raportul dintre masa solutiei ms si volumul solutiei vs: ro = ms/vs.

Si acum revenim la datele din enunt.

Vom transforma densitatile solutiilor initiale in g/litru, deoarece concentratia molara se exprima in moli/litru.


Pentru solutia de H2SO4 98%.

ro1 = 1,84 g/cm cub = 1,84 g/0,001 litri = 1840 g/litru.

Asta deoarece 1 litru = 1 dm cub = 1000 cm cubi.
c1% = 98%.

Concentratia molara a solutiei de H2SO4 98% este = c1*ro1/100M = 98*1840/(100*98) = 18,4(moli/litru).


Pentru solutia de H2SO4 20%.

ro2 = 1,14 g/cm cub = 1,14 g/0,001 litri = 1140 g/litru.
c2% = 20%.

Concentratia molara a solutiei de H2SO4 20% este = c2*ro2/100M = 20*1140/(100*98) = aprox. 2,3265(moli/litru) = aprox. 2,33(moli/litru).


b)

Determinam masele dizolvate de H2SO4 din solutiile initiale.


Pentru solutia de H2SO4 98%.

vs1 = 0,5 litri.

Masa acestei solutii este ms1 = ro1*vs1 = 1840*0,5 = 920(g solutie H2SO4 98%).

c1 = 100*md1/ms1, de unde md1 = c1*ms1/100 = 98*920/100 = 901,6(g H2SO4).



Pentru solutia de H2SO4 20%.

vs2 = 0,3 litri.

Masa acestei solutii este ms2 = ro2*vs2 = 1140*0,3 = 342(g solutie H2SO4 20%).

c2 = 100*md2/ms2, de unde md2 = c2*ms2/100 = 20*342/100 = 68,4(g H2SO4).



Determinam volumul de apa adaugata.

ro H2O = 1 g/cm cub = 1 g/0,001 litri = 1000 g/litru.

Volumul de apa adaugat este v H2O = m H2O/ro H2O = 200/1000 = 0,2(litri apa).



Determinam concentratia procentuala c3% a solutiei de H2SO4 obtinute dupa amestecare.

Masa dizolvata de H2SO4 din solutia obtinuta dupa amestecare md3 este suma maselor dizolvate de H2SO4 din solutiile care se amesteca(md1 + md2).

md3 = md1 + md2 = 901,6 + 68,4 = 970(g H2SO4).

Masa solutiei de H2SO4 obtinuta dupa amestecare ms3 este suma maselor solutiilor initiale de H2SO4(ms1 + ms2), la care se adauga masa de apa introdusa separat(m H2O = 200 g H2O).

ms3 = ms1 + ms2 + m H2O = 920 + 342 + 200 = 1462(g solutie H2SO4).

Deci concentratia procentuala a solutiei de H2SO4 obtinuta dupa amestecare este:

c3 = 100*md3/ms3 = 100*970/1462 = aprox. 66,3474 = aprox. 66,35.

Asadar c3% = aprox. 66,35%.

Determinam concentratia molara a solutiei de H2SO4 obtinute dupa amestecare.

Numarul de moli de H2SO4 din solutia obtinuta dupa amestecare este n3 = md3/M = 970/98 = aprox. 9,8979(moli H2SO4) = aprox. 9,9(moli H2SO4).

Volumul solutiei de H2SO4 obtinuta dupa amestecare vs3 este suma volumelor solutiilor initiale de H2SO4(vs1 + vs2), la care se adauga volumul de apa introdus separat(v H2O = 0,2 litri H2O).

vs3 = vs1 + vs2 + v H2O = 0,5 + 0,3 + 0,2 = 1(litru solutie H2SO4).

Deci concentratia molara a solutiei de H2SO4 obtinuta dupa amestecare este n3/vs3 = 9,9/1 = 9,9(moli/litru).

Asta este parerea mea.

Daca la clasa folosesti alte notatii decat cele pe care le-am uilizat eu, foloseste-le pe cele pe care le-ati invatat.