Дано:
- Масса раствора гидроксида натрия m_solution = 200 г.
- Массовая доля гидроксида натрия в растворе w_NaOH = 5%.
- Желаемая массовая доля гидроксида натрия в конечном растворе w_final = 15%.
Найти:
1. Массу гидрида натрия, которую нужно добавить для достижения желаемой концентрации.
Решение:
1. Рассчитаем массу гидроксида натрия в текущем растворе:
m_NaOH_initial = m_solution * (w_NaOH / 100) = 200 г * (5 / 100) = 10 г.
2. Обозначим массу добавляемого гидрида натрия как m_NaH.
После добавления гидрида натрия общая масса раствора составит:
m_total = m_solution + m_NaH = 200 г + m_NaH.
3. Масса гидроксида натрия после добавления гидрида натрия составит:
m_NaOH_final = m_NaOH_initial + m_NaH = 10 г + m_NaH.
4. Установим уравнение для массовой доли гидроксида натрия в конечном растворе:
w_final = m_NaOH_final / m_total * 100,
подставим значения:
15 = (10 + m_NaH) / (200 + m_NaH) * 100.
5. Упростим уравнение:
15(200 + m_NaH) = 10 + m_NaH,
3000 + 15m_NaH = 10 + m_NaH,
3000 - 10 = m_NaH - 15m_NaH,
2990 = -14m_NaH,
m_NaH = -2990 / -14 ≈ 213.57 г.
Ответ:
Для получения 15% раствора гидроксида натрия необходимо растворить примерно 213.57 г гидрида натрия.