Какова молярная концентрация серной кислоты в полученном растворе, образованном смешением 100 г 15%-ного раствора

Zvezdnaya_Noch

63

Для решения данной задачи нам необходимо найти молярную концентрацию серной кислоты в полученном растворе. Для этого нужно использовать следующую формулу:

$$M=\frac{n}{V}$$

Где M - молярная концентрация, n - количество вещества, V - объем раствора.

Давайте разобьем задачу на несколько шагов для более понятного объяснения.

Шаг 1: Найдем количество серной кислоты в 15%-ном растворе массой 100 г. Для этого воспользуемся следующей формулой:

$$m=\frac{\mathrm{\%}}{100}\times M_s\times V_s$$

Где m - масса вещества, \% - процентное содержание вещества, $M_s$ - плотность раствора серной кислоты, $V_s$ - объем раствора серной кислоты.

Подставим значения:

$$m=\frac{15}{100}\times 1,12\text{г/мл}\times 100\text{г}=16,8\text{г}$$

Шаг 2: Найдем количество вещества (в молях) для найденной массы серной кислоты. Используем формулу:

$$n=\frac{m}{M}$$

Где n - количество вещества, m - масса вещества, M - молярная масса вещества.

Молярная масса серной кислоты, $H_{2}S{O}_4$, равна 98 г/моль.

Подставим значения:

$$n=\frac{16,8\text{г}}{98\text{г/моль}}\approx 0,1714\text{моль}$$

Шаг 3: Найдем объем раствора серной кислоты с молярной концентрацией 0,5 моль/л. Используем формулу:

$$V=\frac{n}{M}$$

Где V - объем раствора, n - количество вещества, M - молярная концентрация раствора.

Подставим значения:

$$V=\frac{0,1714\text{моль}}{0,5\text{моль/л}}=0,3428\text{л}=342,8\text{мл}$$

Шаг 4: Найдем общий объем полученного раствора, сложив объемы обоих растворов:

$$V_{\text{общий}}=V_s+V$$

Подставим значения:

$$V_{\text{общий}}=400\text{мл}+342,8\text{мл}=742,8\text{мл}$$

Шаг 5: Найдем молярную концентрацию полученного раствора, используя формулу:

$$M_{\text{общая}}=\frac{n}{V_{\text{общий}}}$$

Подставим значения:

$$M_{\text{общая}}=\frac{0,1714\text{моль}}{0,7428\text{л}}=0,2310\text{моль/л}$$

Таким образом, молярная концентрация серной кислоты в полученном растворе составляет 0,2310 моль/л.