Дано:
Объем раствора фосфорной кислоты = 50 л
Концентрация фосфорной кислоты = 5,14 М
Плотность исходного раствора = 1,26 г/мл
Желаемая концентрация фосфорной кислоты = 74,5%
Плотность товарного продукта = 1,57 г/мл
Найти:
Объем воды, который нужно выпарить для получения товарного продукта
Решение:
1. Начнем с расчета массы фосфорной кислоты в исходном растворе:
Масса H3PO4 = Концентрация x объем x молярная масса
Молярная масса H3PO4 = 98 г/моль
Масса H3PO4 = 5,14 моль/л x 50 л x 98 г/моль = 25170 г = 25,17 кг
2. Найдем массу фосфорной кислоты в конечном продукте:
Масса товарного продукта = Масса исходной кислоты / Желаемая концентрация
Масса товарного продукта = 25,17 кг / 0,745 = 33,8 кг
3. Теперь найдем массу воды в конечном продукте:
Масса воды = Общая масса конечного продукта - Масса H3PO4
Масса воды = 33,8 кг - 25,17 кг = 8,63 кг
4. Наконец, рассчитаем объем воды, который нужно выпарить, зная плотности:
Плотность воды = 1 г/мл
Объем воды = Масса воды / Плотность воды
Объем воды = 8630 г / 1 г/мл = 8630 мл = 8,63 л
Ответ:
Для получения товарного продукта нужно выпарить 8,63 л воды.