Как правильно рассчитать массовую долю фосфорной кислоты при смешении двух растворов её разной концентрацией

 

Задача 1.
К раствору фосфорной кислоты массой 200г с массовой долей H3PO4 10% прилили раствор этой же кислоты массой 800г с массовой долец H3PO4 5%. Определите массовую долю в % фосфорной кислоты в полученном растворе.
Дано:
m1 = 200 г;
m2 = 800 г;
w1% = 10%;
w2% = 5%.
Найти:
w3% = ?
Решение:
1. Задачу можно решить методом пропорций:

Сначала находим общую  массу раствора:

m3 =3 m1 + m2 = 200 + 800 = 1000 г.

Массу вещества в первом растворе находим методом пропорций, исходя из определения: процентная концентрация раствора показывает, сколько граммов растворенного вещества находится в 100 г раствора:

100 г 10%-го р-ра – 10 г H3PO4;
200 г 10%-го р-ра – х г H3PO4;
х = 200 * 10/100 = 20 г H3PO4.

Для второго раствора составляем аналогичную пропорцию:

100 г 5%-го р-ра – 5 г H3PO4;
800 г 5%-го р-ра – y г H3PO4;
y = 800 * 5/100 = 25 г H3PO4.

Следовательно, 100 г нового раствора содержит 20 + 40 = 60 г растворенного вещества.

Теперь можно определить концентрацию нового раствора:

1000 г р-ра – 60 г H3PO4,
100 г р-ра – z г H3PO4,
z = 100 * 60/1000 = 6 г, или 6%

Ответ: w3%  = 6%.

2. Данную задачу можно решить алгебраическим методом:

w3% = m3(H3PO4) *100%/ m3(раствора) = 
 = {[m1(H3PO4) * w1% ] +  [m2(H3PO4) * w2% ]}/ (m1 + m2) = 
(200г * 0,1 + 800г * 0,05) * 100%/ (200гн + 800г) = 6 %

Ответ: w3%  = 6%.