Решение задач: разбавление HNO3 и концентрации H2SO4

Задание 21 Дано: \(V_1(р-ра) = 100\) мл \(\omega_1 = 68\%\) (или 0,68) \(\rho_1 = 1,4\) г/мл \(\omega_2 = 10\%\) (или 0,10) Найти: \(V(H_2O)\) Решение: 1. Найдем массу исходного раствора азотной кислоты: \[m_1(р-ра) = V_1 \cdot \rho_1 = 100 \cdot 1,4 = 140 \text{ г}\] 2. Найдем массу чистой азотной кислоты в этом растворе: \[m(HNO_3) = m_1(р-ра) \cdot \omega_1 = 140 \cdot 0,68 = 95,2 \text{ г}\] 3. Масса кислоты в новом растворе останется прежней. Найдем массу полученного 10% раствора: \[m_2(р-ра) = \frac{m(HNO_3)}{\omega_2} = \frac{95,2}{0,10} = 952 \text{ г}\] 4. Найдем массу добавленной воды: \[m(H_2O) = m_2(р-ра) - m_1(р-ра) = 952 - 140 = 812 \text{ г}\] Так как плотность воды равна 1 г/мл, то \(V(H_2O) = 812\) мл. Ответ: 812 мл. Задание 22 Дано: \(\omega = 43,4\%\) (или 0,434) \(\rho = 1,27\) г/мл = 1270 г/л \(M(H_2SO_4) = 98\) г/моль Найти: \(C_M, C_N, C_m, T\) Решение: 1. Молярная концентрация (\(C_M\)): \[C_M = \frac{10 \cdot \omega \cdot \rho}{M} = \frac{10 \cdot 43,4 \cdot 1,27}{98} \approx 5,62 \text{ моль/л}\] 2. Нормальная концентрация (\(C_N\)): Для \(H_2SO_4\) фактор эквивалентности \(f_{экв} = 1/2\), значит эквивалентное число \(z = 2\). \[C_N = C_M \cdot z = 5,62 \cdot 2 = 11,24 \text{ экв/л}\] 3. Титр раствора (\(T\)): \[T = \frac{C_M \cdot M}{1000} = \frac{5,62 \cdot 98}{1000} \approx 0,5508 \text{ г/мл}\] 4. Моляльная концентрация (\(C_m\)): Рассчитаем на 1000 г раствора. Масса кислоты \(m(в-ва) = 1000 \cdot 0,434 = 434\) г. Масса растворителя (воды) \(m(H_2O) = 1000 - 434 = 566\) г = 0,566 кг. Количество вещества кислоты \(n = \frac{434}{98} \approx 4,43\) моль. \[C_m = \frac{n}{m(H_2O) \text{ в кг}} = \frac{4,43}{0,566} \approx 7,83 \text{ моль/кг}\] Ответ: \(C_M = 5,62\) моль/л; \(C_N = 11,24\) экв/л; \(C_m = 7,83\) моль/кг; \(T = 0,5508\) г/мл.