Question

Смешали 2 л 2 М раствора серной кислоты (плотность раствора 1,12 г/мл ) и 3 л 7 М раствора серной кислоты (плотность раствора 1,39 г/мл ) и получили раствор с плотностью 1,29 г/мл . Определите объём и молярную концентрацию полученного раствора (4,969 л; 5,031 М)

Answer 1

1) Находим количество молей серной кислоты в каждом из растворов. Понятие 2М раствор означает, сто в 1 литре раствора содержится 2 моля растворенного вещества, значит в 2 л находится 2*2 = 4 моля вещества. И соответственно в 3 л 7М раствора находится 3*7 = 21 моль вещества. При смешении этих растворов в полученном растворе будет 4 + 21 = 25 моль верной кислоты.

2) Находим массы исходных растворов по формуле: m = ρ*V  где ρ - плотность раствора, г/мл; V - объем раствора, млю

m₁= 1,12*2000 = 2240 г

m₂= 1,39*3000 = 4170 г

3) Тогда масса полученного раствора равна 2240 + 4170 = 6410 г

Находим объем полученного раствора;=:

V = m/ρ = 6410/1,29 = 4969 мл = 4,969 л

4) То есть в 4,969 л раствора содержится 25 моль серной кислоты. Определяем молярную концентрацию:

См = n/V = 25/4,969 = 5,031 моль/л (или 5,031М)

Answer 2

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения массы и законом сохранения вещества. Плотность можно использовать для вычисления массы раствора, а затем воспользуемся формулой для молярной концентрации.

1. Вычислим массу каждого из исходных растворов.

Масса первого раствора: Масса = объем * плотность = 2 л * 1.12 г/мл = 2.24 кг.

Масса второго раствора: Масса = объем * плотность = 3 л * 1.39 г/мл = 4.17 кг.

2. Вычислим общую массу полученного раствора.

Общая масса = масса первого раствора + масса второго раствора = 2.24 кг + 4.17 кг = 6.41 кг.

3. Найдем объем полученного раствора.

Объем = общая масса / плотность полученного раствора = 6.41 кг / 1.29 г/мл ≈ 4.969 л.

4. Теперь вычислим молярную концентрацию полученного раствора.

Молярная концентрация = количество вещества / объем раствора.

Количество вещества в первом растворе: Количество вещества = масса первого раствора / молярная масса = 2.24 кг / 98 г/моль (молярная масса серной кислоты H2SO4) ≈ 0.0229 моль.

Количество вещества во втором растворе: Количество вещества = масса второго раствора / молярная масса = 4.17 кг / 98 г/моль ≈ 0.0425 моль.

Общее количество вещества в полученном растворе: Общее количество вещества = количество вещества из первого раствора + количество вещества из второго раствора = 0.0229 моль + 0.0425 моль ≈ 0.0654 моль.

Теперь, подставим значение объема (4.969 л) и общего количества вещества (0.0654 моль) в формулу:

Молярная концентрация = общее количество вещества / объем раствора ≈ 0.0654 моль / 4.969 л ≈ 0.01314 М.

Таким образом, объем полученного раствора составляет примерно 4.969 л, а молярная концентрация этого раствора около 0.01314 М.