Дано:
Масса первого раствора (12% серной кислоты) = 450 г
Масса второго раствора (80% серной кислоты) = 150 г
Концентрация серной кислоты в первом растворе = 12% = 0,12
Концентрация серной кислоты во втором растворе = 80% = 0,80
Плотность полученного раствора = 1,315 г/мл
Найти:
Молярную концентрацию серной кислоты в растворе после смешивания.
Решение:
1. Найдем массу серной кислоты в каждом из растворов:
- В первом растворе:
Масса серной кислоты = 450 г * 0,12 = 54 г
- Во втором растворе:
Масса серной кислоты = 150 г * 0,80 = 120 г
2. Найдем общую массу полученного раствора:
Общая масса = 450 г + 150 г = 600 г
3. Рассчитаем концентрацию серной кислоты в полученном растворе:
Массовая доля серной кислоты = (54 г + 120 г) / 600 г ≈ 0,29
Это означает, что раствор содержит 29% серной кислоты.
4. Рассчитаем плотность полученного раствора в кг/м³:
Плотность = 1,315 г/мл = 1315 кг/м³
5. Найдем молярную массу серной кислоты (H₂SO₄):
M(H₂SO₄) = 2(1.01) + 32.07 + 4(16) = 98.09 г/моль
6. Рассчитаем молярную концентрацию серной кислоты в растворе:
Молярная концентрация = (массовая доля * плотность) / M(H₂SO₄)
Молярная концентрация = (0,29 * 1315) / 98.09 ≈ 3,87 моль/л
Ответ:
Молярная концентрация серной кислоты в растворе после смешивания равна примерно 3,87 моль/л.