Дано:
Массовая доля серной кислоты в исходном растворе = 96 %
Плотность исходного раствора = 1.835 г/мл
Объем необходимого раствора = 5 л
Конечная молярность раствора = 0.25 М
Найти:
Объем раствора серной кислоты с известной массовой долей и плотностью, необходимый для приготовления 5 л 0.25 М раствора серной кислоты.
Решение с расчетом:
1. Начнем с расчета количества вещества (моль) серной кислоты, необходимого для приготовления конечного раствора. Используем формулу:
n = M * V
Где n - количество вещества, M - молярность, V - объем раствора
n = 0.25 М * 5 л = 1.25 моль
2. Далее найдем массу серной кислоты, соответствующую этому количеству вещества. Масса вычисляется по формуле:
m = n * Mm
Где n - количество вещества (моль), Mm - молярная масса
Так как массовая доля серной кислоты в исходном растворе составляет 96 %, то массовая доля растворителя (воды) будет 4 %.
Пригодимся следующие пропорции:
96 г серной кислоты / 100 г раствора = 1.25 моль / x
x = (1.25 моль * 100 г) / 96
Получаем общую массу раствора:
m = 1.30208 * 1.835 г/мл * 1000 мл = 2389.671 г
Найдем массу серной кислоты в этом растворе, учитывая массовую долю:
m(H2SO4) = 2389.671 г * 96% = 2293.7992 г
3. Окончательный шаг - расчет объема исходного раствора, используя найденную массу и плотность:
V = m / ρ
V = 2293.7992 г / 1.835 г/мл ≈ 1249.59 мл
Ответ:
Объем раствора серной кислоты с массовой долей 96 % и плотностью 1.835 г/мл, необходимый для приготовления 5 л 0.25 М раствора серной кислоты, составляет примерно 1249.59 мл