Question

Se amesteca patru solutii de NaOH: a mL solutie 2M, b mL solutie 1M, 900 mL solutie 4M, 900 mL solutie 1,5M si 300 mL apa, obtinandu-se 3L solutie NaOH. Determinati:
a) a si b, astfel incat solutia obtinuta sa aiba concentratia 2,1M;
b) volumul de solutie de H2SO4 2,1M care se adauga peste solutia obtinuta, astefl incat sa reactioneze intreaga cantitate de NaOH.

Answer 1

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

Banuiesc ca litera M inseamna concentratia molara(in moli/litru). Eu in aceasta ipoteza voi rezolva.

Cred ca s-ar rezolva asa.

a)

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

Ideile rezolvarii: suma dintre volumele solutiilor de NaOH care se amesteca si volumul de apa care se adauga este egala cu volumul solutiei de NaOH obtinute dupa amestecare; suma numerelor de moli de NaOH dizolvati in solutiile care se amesteca este egala cu numarul de moli de NaOH dizolvati in solutia obtinuta dupa amestecare.

Deoarece concentratia molara se exprima in moli/litru, vom transforma ml in litri(l).

1ml = 0,001 l.

Deci: vs1 = a ml = 0,001a l; vs2 = b ml = 0,001 b l; vs3 = vs4 = 900 ml = 0,9 l; v H2O = 300 ml = 0,3 l; vs = 3 l.

Deci se poate scrie o prima relatie.

vs1 + vs2 + vs3 + vs4 + v H2O = vs

Asta se exprima:

0,001a + 0,001b + 0,9 + 0,9 + 0,3 = 3, adica:

0,001a + 0,001b = 0,9, sau, inmultind ambii membri cu 1000:

a + b = 900                                  (1)

Determinam acum numarul de moli din fiecare solutie de NaOH, din formula concentratiei molare.


Pentru solutia de NaOH 2 M.

vs1 = 0,001a l solutie.
2 = n1/0,001, de unde n1 = 2*0,001a = 0,002a(moli NaOH).


Pentru solutia de NaOH  1 M

vs2 = 0,001b l solutie.
1 = n2/0,001b, de unde n2 = 1*0,001b = 0,001b(moli NaOH).


Pentru solutia de NaOH  4 M.

vs3 = 0,9 l solutie.
4 = n3/0,9, de unde n3 = 4*0,9 = 3,6(moli NaOH).


Pentru solutia de NaOH 1,5 M.

vs4 = 0,9 l solutie.
1,5 = n4/0,9, de unde n4 = 1,5*0,9 = 1,35(moli NaOH).


Pentru solutia de NaOH de concentratie 2,1 M(solutia obtinuta dupa amestecare).

vs = 3 l solutie.
2,1 = n/3, de unde n = 2,1*3 = 6,3(moli NaOH).


Asadar se poate scrie o a doua relatie, tinand cont de numerele de moli de NaOH:

n1 + n2 + n3 + n4 = n

Asta se exprima:

0,002a + 0,001b + 3,6 + 1,35 = 6,3, sau, efectuand calcule:

0,002a + 0,001b = 1,35

Inmultim ambii membri cu 100, se obtine:

2a + b = 1350                                                    (2)

Din relatia (1) exprimam b = 900 - a si inlocuim in relatia (2):

2a + 900 - a = 1350, de unde a = 450;

b = 900 - a, adica b = 900 - 450, deci b = 450.

Deci sunt necesari 450 ml solutie NaOH 2 M si respectiv tot 450 ml solutie NaOH 1 M.


b).

Vom determina cati moli de H2SO4 reactioneaza cu cei 6,3 moli NaOH.

H2SO4  +  2NaOH  =  Na2SO4  + 2H2O

Daca 1*1 moli 2SO4 reactioneaza cu 2*1 moli NaOH
Atunci x moli H2SO4 vor reactiona cu 6,3 moli NaOH

x = 1*6,3/2 = 3,15(moli H2SO4).

Determinam acum volumul solutei(pe care-l notez vs acid) de H2SO4 de concentratie 2,1 M care contine dizolvati 3,15 moli H2SO4, din formula concentratiei molare:

2,1 = 3,15/vs acid, de unde vs acid = 3,15/2,1 = 1,5(l solutie H2SO4).

Deci se adauga 1,5 litri solutie H2SO4 2,1 M peste solutia de NaOH obtinuta dupa amestecare.

Asta este parerea mea.