Question

Un volum de 150 ml solutie de acid sulfuric 98% si densitatea 1,84 g/cm3 se dilueaza cu apa pana cand concentratia solutiei ajunge la 24,5%. Stiind ca densitatea apei este de 1g/cm3,indicati afirmatiile adevarate.
a. se adauga 828 g de apa la solutia de concentratie 98 %
b.volumul sol. de concentratie 24,5% este 1677,72 ml
c.solutia de concentratie 24,5% contine 5 x 52 moli X litru la puterea -1 ioni H+ si 2,76 moli x L la puterea -1 ioni SO4 la puterea 2-
d.concentratia molara a solutiei de concentratie 24,4% este de 2,82M
e.Densitatea solutiei de concentratie 24,5 % este mai mica decat densitatea solutiei de concentratie 98%

Ma puteti ajuta?

Answer 1

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

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

1 cm cub = 1 ml.

Mai intai determinam masa solutiei de H2SO4 de concentratie procentuala c1% = 98%, din formula densitatii.

ro1 = ms1/vs1, de unde ms1 = ro1*vs1 = 1,84*150 = 276(g solutie H2SO4 98%).

Determinam acum masa dizolvata de H2SO4 din solutia de H2SO4 98%.

c1 = 100*md1/ms1, de unde md1 = c1*ms1/100 = 98*276/100 = 270,48(g H2SO4).

Masa de apa din solutia de H2SO4 98% este:
m1 H2O = ms1 - md1 = 276 - 270,48 = 5,52(g H2O).

Se adauga apa, pana ce concentratia procentuala a solutiei de H2SO4 devine c2% = 24,5%.
Masa dizolvata de H2SO4 ramane aceeasi, adica md2 = md1 = 270,48(g H2SO4).

Determinam masa solutiei de H2SO4 24,5%.

c2 = 100*md1/ms2, de unde ms2 = 100*md1/c2 = 100*270,48/24,5 = 1104(g solutie H2SO4 24,5%).

Masa de apa din aceasta solutie de H2SO4 24,5% este: m2 H2O = ms2 - md1 = 1104 - 270,48 = 833,52(g H2O).

Asadar masa de apa adaugata pentru diluarea solutiei de H2SO4 98% este:

m H2O = m2 H2O - m1 H2O = 833,52 - 5,52 = 828(g H2O), deci afirmatia a. este adevarata.


Cunoscand densitatea apei si masa de apa adaugata pentru diluare, putem determina volumul de apa adaugata pentru diluare.

v H2O = m H2O/ro H2O = 828/1 = 828(cm cubi H2O) = 828(ml H2O).

Atunci volumul solutiei de H2SO4 24,5% este egal cu volumul solutiei de H2SO4 98% plus volumul de apa adaugat.

vs2 = vs1 + v H2O = 150 + 828 = 978(ml solutie H2SO4 24,5%) = 978(cm cubi solutie H2SO4 24,5%)
.
Asadar afirmatia b. este falsa.


Volumul solutiei de H2SO4 24,5% este 978 ml = 0,978 litri(solutie H2SO4 24,5%).
In cei 0,978 l solutie H2SO4 24,5% se gasesc dizolvate 270,48 g H2SO4.

Asta inseamna in moli: 270,48/98 = 2,76(moli H2SO4).

Sa determinam acum cati moli de ioni H+ si cati moli de ioni SO4 (2-) se gasesc in 2,76 g H2SO4.

Daca in 1 mol H2SO4 se gasesc 2 moli H+ si 1 mol SO4 (2-)
Atunci in 2,76 moli H2SO4 se vor gasi x moli H+ si y moli SO4 (2-)

x = 2,76*2/1 = 5,52(moli H+).

y = 2,76*1/1 = 2,76(moli SO4 (2-)).

Deoarece avem 5,52 moli H+ si 2,76 moli SO4 (2-) in 0,978 l solutie H2SO4 24,5%, putem calcula concentratiile molare ale celor doi ioni in solutia obtinuta.

Pentru H+ avem:  5,52/0,978 = aprox. 5,64(mol/l).

Pentru SO4 (2-) avem:  2,76/0,978 = aprox. 2,82(moli/l).

Deci afirmatia c. este falsa.


In legatura cu afirmatia d., cred ca ai vrut sa scrii in enunt concentratia procentuala 24,5%, si nu 24,4%.

In 0,978 l solutie H2SO4 24,5% se gasesc dizolvati 2,76 moli H2SO4.
Deci concentratia molara a acestei solutii este: 2,76/0,978 = aprox. 2,82(moli/l).

Asadar afirmatia d. este adevarata, tinand cont de aproximarea facuta la ultimul calcul.


In enunt ni se da densitatea solutiei de H2SO4 98% ca fiind, conform notatiei facute, ro1 = 1,84 g/cm cub.

Densitatea solutiei de H2SO4 24,5%(pe care o notez cu ro2) se obtine impartind masa acestei solutii la volumul ei, adica ro2 = ms2/vs2 = 1104/978 = aprox. 1,1288 = aprox. 1,13(g/cm cub), valoare care estee mai mica decat valoarea densitatii solutiei de H2SO4 98%(adica 1,84 g/cm cub).

1,13 < 1,84

Deci afirmatia e. este adevarata.

Asadar, dupa parerea mea sunt adevarate afirmatiile a., d. si e.

Sper sa nu fi gresit pe la calcule, ca a fost o problema destul de lunga.
Nu sunt foarte sigur la calculul de la afirmatia c., desi mi se pare ca am gandit logic. Verifica si tu calculele si rationamentul.