Дано:
Массовая доля фосфорной кислоты (H3PO4) = 36 %
Плотность раствора = 1.216 г/мл
Объем необходимого раствора = 13 л
Конечная молярность раствора = 0.05 М
Найти:
Объем раствора фосфорной кислоты с известной массовой долей и плотностью, необходимый для приготовления 13 л 0.05 М раствора фосфорной кислоты.
Решение с расчетом:
1. Начнем с расчета количества вещества (моль) фосфорной кислоты, которое необходимо для приготовления конечного раствора. Используем формулу:
n = M * V
Где n - количество вещества, M - молярность, V - объем раствора
n = 0.05 М * 13 л = 0.65 моль
2. Далее найдем массу фосфорной кислоты, соответствующую этому количеству вещества. Масса вычисляется по формуле:
m = n * Mm
Где n - количество вещества (моль), Mm - молярная масса
Так как массовая доля фосфорной кислоты в растворе составляет 36 %, то массовая доля растворителя (воды) будет 64 %.
Пригодимся следующие пропорции:
36 г фосфорной кислоты / 100 г раствора = 0.65 моль / x
x = (0.65 моль * 100 г) / 36
Получаем общую массу раствора:
m = 1.80556 * 1.216 г/мл * 1000 мл = 2195.42592 г
Найдем массу фосфорной кислоты в этом растворе, учитывая массовую долю:
m(H3PO4) = 2195.42592 г * 36% = 790.35 г
3. Окончательный шаг - расчет объема исходного раствора, используя найденную массу и плотность:
V = m / ρ
V = 790.35 г / 1.216 г/мл ≈ 650.82 мл
Ответ:
Объем раствора фосфорной кислоты с массовой долей 36 % и плотностью 1.216 г/мл, необходимый для приготовления 13 л 0.05 М раствора фосфорной кислоты, составляет примерно 650.82 мл