Question

Se obține o soluție de H2SO4 cu c=20% prin diluarea a 500mL soluție H2SO4 cu p=1,732 g/cm^3 (densitatea) și c=80%. Determina cantitatea se soluție obținută și volumul de apa folosita. AJUTAȚI-MĂ VA ROG!

Answer 1

Răspuns:

ms = 3464 g sol. H₂SO₄

V (H₂O) ≈ 2.6 L

Explicație:

Se dau:

$V_s_{H_2SO_4}=500\ mL\ (cm^3)\\\rho=1.732\ g/cm^3\\C=80\%\\\\\implies sol.\ H_2SO_4\ cu\ C=20\%\ (diluare)$

Se cere:

$m_s_{H_2SO_4}\ (obt.)=?\\V(H_2O)\ (util.)=?$

- masa soluției inițiale de H₂SO₄ se va putea determina utilizând relația densității:

$\rho=\frac{m}{V}\implies m=\rho{\cdot}V=1.732\ g/cm^3\ {\cdot}\ 500\ cm^3=866\ g\ sol.$

- din formula concentrației procentuale se poate determina masa de solvat (md) din sol. inițială:

$\frac{C}{100}=\frac{m_d}{m_s}\implies m_d=\frac{ms\cdotC}{100}=\frac{866\cdot80}{100}=692.8\ g$

- această cantitate de solvat se va dilua cu apă până când soluția va avea concentrația de 20%.

- masa de apă din soluția inițială este:

$m_s_1=m_d+m_{H_2O}(1)\implies m_{H_2O}(1)=m_s_1-m_d=866-692.8=173.2\ g$

- soluția diluată are concentrația de 20%. Masa acestei soluții este:

$\frac{C}{100}=\frac{m_d}{m_s}\implies m_s=\frac{md\ \cdot\ 100}{C}=\frac{692.8\ \cdot\ 100}{20}=3464\ g\ sol.$

- cantitatea de apă din soluția diluată este:

$m_{H_2O}(2)=m_s_2-m_d=3464-692.8=2771.2\ g$

- dacă în soluția inițială (C=80%), cantitatea de apă a fost de 173.2g, în soluția diluată cantitatea de apă este de 2771.2g.

- deci, cantitatea de apă necesară diluării este:

$m_{H_2O}(util.)=m_{H_2O}(2)-m_{H_2O}(1)=2771.2-173.2=2598\ g\approx2600g\ (2.6kg)$

- densitatea apei este ρ = 1g/cm³, deci volumul de apă necesar diluției este:

$\rho=\frac{m}{V}\implies V=\frac{m}{\rho}=\frac{2600\ g}{1\ g/cm^3}=2600\ cm^3\ (2.6L)\ H_2O$