дано:
- Масса исходного раствора: m(исх) = 148 г
- Массовая доля серной кислоты в исходном растворе: w(H2SO4, исх) = 8,86 %
- Массовая доля серной кислоты в конечном растворе: w(H2SO4, конеч) = 4,00 %
находим:
1. Рассчитаем массу серной кислоты в исходном растворе:
m(H2SO4, исх) = w(H2SO4, исх) * m(исх)
m(H2SO4, исх) = 0,0886 * 148 г ≈ 13,12 г
2. Обозначим массу добавляемой питьевой соды как m(доп). Масса серной кислоты в конечном растворе будет равна той же массе, так как сода не содержит кислоту:
m(H2SO4, конеч) = m(H2SO4, исх)
3. Общая масса конечного раствора:
m(конеч) = m(исх) + m(доп)
4. Используя массовую долю серной кислоты в конечном растворе:
w(H2SO4, конеч) = m(H2SO4, конеч) / m(конеч)
Подставляем всё в уравнение:
0,04 = m(H2SO4, исх) / (m(исх) + m(доп))
5. Подставляем известные значения:
0,04 = 13,12 г / (148 г + m(доп))
6. Умножим обе стороны на (148 г + m(доп)):
0,04 * (148 г + m(доп)) = 13,12 г
7. Раскроем скобки:
5,92 г + 0,04 * m(доп) = 13,12 г
8. Переносим все члены с m(доп) на одну сторону:
0,04 * m(доп) = 13,12 г - 5,92 г
0,04 * m(доп) = 7,20 г
9. Находим массу добавляемой питьевой соды:
m(доп) = 7,20 г / 0,04 = 180 г
ответ:
Масса питьевой соды, которую следует добавить, составляет 180 г.