Дано: масса 5%-го раствора сульфата натрия (Na2SO4) - 120 г, требуемая массовая доля - 20%.
Найти: массу сульфата натрия, которую необходимо добавить.
Решение:
1. Рассчитаем количество вещества Na2SO4 в исходном растворе:
масса Na2SO4 = 120 г
концентрация 5%-го раствора Na2SO4 = 5 г/100 г = 0.05 моль/г
Молярная масса Na2SO4 = 142.04 г/моль
Количество вещества Na2SO4 в растворе:
n(Na2SO4) = (масса Na2SO4 / молярная масса Na2SO4) = 120 г / 142.04 г/моль = 0.845 моль
2. Рассчитаем общую массу раствора после добавления дополнительного количества Na2SO4:
Общая масса раствора = масса исходного раствора + масса добавленного Na2SO4
Массовая доля Na2SO4 в растворе после добавления:
w'(Na2SO4) = 20%
3. Рассчитаем массу добавленного Na2SO4:
Массовая доля Na2SO4 в растворе до добавления:
w(Na2SO4) = (масса Na2SO4 / общая масса раствора) * 100%
Подставим известные значения:
0.05 = (120 г / (120 г + масса добавленного Na2SO4)) * 100%
Решим уравнение относительно массы добавленного Na2SO4:
0.05 * (120 г + масса добавленного Na2SO4) = 120 г
6 г + 0.05 * масса добавленного Na2SO4 = 120 г
0.05 * масса добавленного Na2SO4 = 120 г - 6 г
0.05 * масса добавленного Na2SO4 = 114 г
масса добавленного Na2SO4 = 114 г / 0.05
масса добавленного Na2SO4 = 2280 г
Ответ: Необходимо добавить 2280 г сульфата натрия.