Дано:
Объем начального раствора = 240 мл
Концентрация начального раствора = 3%
Плотность раствора = 1,05 г/мл
Желаемая конечная концентрация = 2 М
Найти:
Объем, до которого следует упарить начальный раствор для получения 2 М раствора.
Решение с расчетом:
Сначала найдем массовую концентрацию начального раствора.
Массовая концентрация = (масса растворенного вещества / объем раствора) * 100%
Масса растворенного вещества:
Пусть V - объем раствора
m(растворенного вещества) = V * плотность
Массовая концентрация = (V * плотность / V) * 100% = плотность * 100%
Теперь найдем молярную массу KCl (хлорида калия):
K = 39 г/моль
Cl = 35,5 г/моль
Molar mass (KCl) = 39 + 35,5 = 74,5 г/моль
Теперь выразим массовую концентрацию через молярную концентрацию и молярную массу:
Mass concentration = (molar concentration * molar mass) / 1000
Далее найдем количество вещества в начальном растворе:
Amount of substance = (initial volume * mass concentration) / molar mass
Теперь найдем объем, до которого нужно упарить раствор:
Final volume = (amount of substance) / final concentration
Подставим значения:
Amount of substance = (240 мл * 3% * 1,05 г/мл) / 74,5 г/моль = 9,24 г
Исходя из уравнения C1V1 = C2V2, где C1V1 - количество вещества в исходном растворе, а C2V2 - количество вещества в конечном растворе, находим V2:
V2 = (C1V1) / C2 = (3% * 240 мл * 1,05 г/мл) / (2 М) = 37,8 мл
Ответ:
Необходимо упарить раствор до объема 37,8 мл, чтобы получить 2 М раствор хлорида калия.