Дано:
Содержание H2SO4 в растворе серной кислоты: 33,82%
Плотность раствора: 1,25 г/см3
Исходный объем раствора H2SO4: 100 мл
Исходная концентрация раствора H2SO4: 0,1 M
Желаемая концентрация раствора H2SO4: 0,25 M
Молярная масса H2SO4: 98 г/моль
Найти: объем раствора серной кислоты, который следует прибавить
Решение с расчетом:
1. Рассчитаем количество вещества H2SO4 в исходном растворе:
Количество молей H2SO4 = Исходная концентрация * Объем = 0,1 M * 0,1 L = 0,010 moles
2. Рассчитаем количество вещества H2SO4 в итоговом растворе:
Количество молей H2SO4 = Желаемая концентрация * (0,1 L + V) = 0,25 M * (0,1 L + V)
3. Уравняем количество молей H2SO4 до и после добавления:
0,010 moles + Количество молей добавленного H2SO4 = 0,25 * (0,1 + V)
4. Переведем содержание H2SO4 в массу для удобства расчетов:
Масса H2SO4 = Содержание H2SO4 * Объем * Плотность = 0,3382 * 100 мл * 1,25 г/мл = 42,275 г
5. Рассчитаем количество молей H2SO4 по массе:
Количество молей H2SO4 = Масса / Молярная масса = 42,275 г / 98 г/моль ≈ 0,431 moles
6. Решим уравнение относительно V:
0,010 + 0,431 = 0,025 + 0,25V
0,441 = 0,025 + 0,25V
0,416 = 0,25V
V ≈ 1,664 л
Ответ: Необходимо прибавить примерно 1,664 л раствора серной кислоты, содержащего 33,82% H2SO4, чтобы получить 0,25 M раствор H2SO4.