Дано:
m1 = 10 кг (масса раствора гидроксида натрия)
ω1 = 80% (массовая доля гидроксида натрия)
ω2 = 20% (массовая доля искомого раствора)
ρ = 1,22 г/см³ (плотность искомого раствора)
Найти:
V - объем воды, который нужно добавить
См - массовая доля полученного раствора
Сн - концентрация полученного раствора
Решение с расчетом:
Сначала найдем массу гидроксида натрия в исходном растворе:
m_гидроксида = m1 * ω1 = 10 кг * 80% = 8 кг
Затем определим массу вещества (воды) необходимую для получения искомого раствора:
m_исходная = m1 + m_воды
m_исходная = m_гидроксида + m_воды
m_воды = m_исходная - m_гидроксида
m_воды = m_исходная - m1
Теперь найдем плотность искомого раствора через плотность воды и плотность гидроксида натрия:
ρ = (m1 * ρ1 + m_воды * ρ_воды) / (m1 + m_воды)
Так как ρ_воды = 1 г/см³, то мы можем рассчитать m_воды:
1,22 = (10 * 0,8 + m_воды * 1) / (10 + m_воды)
1,22(10 + m_воды) = 8 + m_воды
12,2 + 1,22m_воды = 8 + m_воды
4,2 = 0,22m_воды
m_воды = 19,09 кг
Из этого рассчитаем объем воды:
V = m_воды / ρ_воды = 19,09 кг / 1 г/см³ = 19090 л
Теперь рассчитаем массовую долю См:
См = m_гидроксида / (m1 + m_воды) = 8 кг / (10 кг + 19,09 кг) ≈ 27,3%
Концентрация Сн 20% раствора:
Сн = (m_гидроксида / (m1 + m_воды)) * 100% = (8 кг / (10 кг + 19,09 кг)) * 100% ≈ 27,3%
Ответ:
V ≈ 19090 л
См ≈ 27,3%
Сн ≈ 27,3%