Как правильно производить расчеты по приготовлению растворов

 

 

Задача 435. 
Сколько миллилитров концентрированной соляной кислоты (p = 1,19 г/мл), содержащей 38% (масс.) НСI, нужно взять для приготовления 1 л 2н. раствора?
Решение:
M(НСI) = MЭ(НСI) = 36,5 г/моль. 
Рассчитаем массу НСI в 1 л 2 н раствора её: 2 . 36,5 = 72,93 г.
Рассчитаем массу 38%-ного раствора по формуле:

мольная доля

где
массовая доля - массовая доля растворённого вещества; m(в-ва) - масса растворённого вещества; m(р-ра) - масса раствора.

Тогда

мольная доля

Объём раствора, который необходимо взять для приготовления 1 л 2 н раствора рассчитаем по формуле:

m(p-pa) = p . V,

где p - плотность, а V – объём раствора, получим:

мольная доля

Ответ: 161,28 мл.


Задача 436.
К 100 мл 96%-ной (по массе) H2SO4 (плотность 1,84 г/мл) прибавили 400 мл воды. Получился раствор плотностью 1,220 г/мл. Вычислить его эквивалентную концентрацию и массовую долю  H2SO4.
Решение:
Массу раствора 100 мл 96%-ного раствора найдём по формуле: 

m(p-pa) = p . V,                          

где p - плотность, а V – объём раствора, получим:

m(p-pa) = 1,84 . 100 = 184 г.                           

Массу серной кислоты в данном растворе находим по формуле:  

мольная доля

где
массовая доля - массовая доля растворённого вещества; m(в-ва) - масса растворённого вещества; m(р-ра) - масса раствора.

Тогда

мольная доля

Рассчитаем массу раствора полученного при смешении 100 мл 96%-ного раствора   с 400 мл воды, получим: 

m'(p-pa) = (100 + 400) . 1,220 = 610 г.                          

Определим молярную массу эквивалента H2SO4 из соотношения:

мольная доля

MЭ(В) - молярная масса эквивалента кислоты, г/моль; М(В) - молярная масса кислоты; Z(B) - эквивалентное число;  Z(кислоты) равно числу ионов  Н+, H2SO4 - 2. 

Отсюда

мольная доля

Тогда эквивалентную концентрацию раствора найдём по формуле:

мольная доля

где
m(B)- масса растворённого вещества, MЭ(В) - молярная масса эквивалента растворённого вещества, V – объём раствора (в л или мл).

Отсюда

мольная доля

Рассчитаем массовую долю полученного раствора:

мольная доля

Ответ: 7,2н; 28,96%.


Задача 437.
Рассчитать нормальность концентрированной соляной кислоты (плотность 1,18г/мл), содержащей 36,5% (масс.) НСI.
Решение:
Массу 96%-ного раствора найдём по формуле:                       

m(p-pa) = p . V,                          

где p - плотность, а V – объём раствора, получим:

m(p-pa) = 1,18 . 1000 = 1180 г.                        

Рассчитаем массу соляной кислоты в растворе по формуле:

мольная доля

где
массовая доля - массовая доля растворённого вещества; m(в-ва) - масса растворённого вещества; m(р-ра) - масса раствора.

Тогда

мольная доля

Определим молярную массу эквивалента HCl из соотношения:

мольная доля

MЭ(В) - молярная масса эквивалента кислоты, г/моль; М(В) - молярная масса кислоты; Z(B) - эквивалентное число;  Z(кислоты) равно числу ионов  Н+, H2SO4 → 2. 

Отсюда

мольная доля

Ответ: 11,8н.


Задача 438.
Какой объем 10%-ной (по массе) серной кислоты (p = 1,07 г/мл) потребуется для нейтрализации раствора, содержащего 16,0 г  NaOH?
Решение:
Уравнение реакции нейтрализации раствора  NaOH раствором H2SO4 имеет вид:

H2SO4 + 2NaOH ↔ Na2SO4 + 2H2O                    

Из уравнения реакции следует, что на нейтрализацию 1 моля NaOH затрачивается 0,5 молей  NaOH, значит, эквивалентная масса серной кислоты в данной реакции равна 49 г/моль (М/2 = 98/2 = 49).

Теперь рассчитаем массу серной кислоты, необходимую для нейтрализации 16 г NaOH из пропорции:

мольная доля

Массу раствора, содержащего 19,6 г  H2SO4, рассчитаем по формуле:

мольная доля

где
массовая доля - массовая доля растворённого вещества; m(в-ва) - масса растворённого вещества; m(р-ра) - масса раствора.

Тогда

мольная доля

Объём раствора рассчитаем по формуле: 

m(p-pa) = p . V,                             

где   - плотность, а V – объём раствора, получим:

мольная доля

Ответ: 183,18 мл.