дано:
- масса раствора (m_раствор) = 240 г
- массовая доля серной кислоты (w_1) = 8,56 % = 0,0856
- массовая доля серной кислоты в новом растворе (w_2) = 12,6 % = 0,126
- массу оксида серы(IV), который нужно добавить (m_оксид) = ? г
найти:
- массу оксида серы(IV), которая необходима для достижения желаемой массовой доли серной кислоты.
решение:
1. Рассчитаем массу серной кислоты в исходном растворе:
m_H2SO4 = m_раствор * w_1
m_H2SO4 = 240 г * 0,0856 = 20,544 г
2. Теперь обозначим массу оксида серы(IV), которую мы добавим, как x. Тогда общий вес нового раствора будет:
m_новый = m_раствор + x = 240 г + x
3. Масса серной кислоты в новом растворе останется такой же:
m_H2SO4 = 20,544 г
4. Используем формулу для массовой доли серной кислоты в новом растворе:
w_2 = m_H2SO4 / m_новый
0,126 = 20,544 / (240 + x)
5. Теперь решим уравнение относительно x:
0,126 * (240 + x) = 20,544
30,24 + 0,126x = 20,544
0,126x = 20,544 - 30,24
0,126x = -9,696
x = -9,696 / 0,126
x ≈ -77,04 г
Однако отрицательное значение массы не имеет смысла, значит при заданных условиях невозможно достичь массовой доли серной кислоты 12,6 %, добавляя оксид серы(IV).
ответ:
При данных условиях невозможно получить раствор с массовой долей серной кислоты 12,6 %.