5. Определите массы олеума с w(S*O_{3}) = 10 % и вод- ного раствора с w(H_{2}*S*O_{4}) =60\%, необходимые для приготовления водного раствора массой 480 г с w(H_{2}*S*O_{4}) =90\%
Масса H₂O: m(H₂O) = 480 г - m(H₂SO₄) = 480 г - 9m(H₂O).
Теперь найдем массу олеума и массу H₂SO₄, необходимые для приготовления данного раствора.
Для приготовления раствора с w(H₂SO₄) = 60% нужно растворить в воде массу H₂SO₄ и массу олеума так, чтобы процентное содержание H₂SO₄ в растворе было 60%. Тогда имеем:
Answers & Comments
Відповідь: Для решения задачи воспользуемся формулой процентного содержания:
w = m / (m + M) * 100%,
где w - процентное содержание, m - масса соединения, M - молярная масса соединения.
Для начала найдем массы H₂SO₄ и воды в 480 г раствора с w(H₂SO₄) = 90%:
Масса H₂SO₄: w(H₂SO₄) = m(H₂SO₄) / (m(H₂SO₄) + m(H₂O)) * 100%, откуда m(H₂SO₄) = w(H₂SO₄) / (100% - w(H₂SO₄)) * m(H₂O) = 0.9 / 0.1 * m(H₂O) = 9m(H₂O).
Масса H₂O: m(H₂O) = 480 г - m(H₂SO₄) = 480 г - 9m(H₂O).
Теперь найдем массу олеума и массу H₂SO₄, необходимые для приготовления данного раствора.
Для приготовления раствора с w(H₂SO₄) = 60% нужно растворить в воде массу H₂SO₄ и массу олеума так, чтобы процентное содержание H₂SO₄ в растворе было 60%. Тогда имеем:
w(H₂SO₄) = m(H₂SO₄) / (m(H₂SO₄) + m(oleum) + m(H₂O)) * 100% = 60%, откуда m(H₂SO₄) = 0.6 * (m(H₂SO₄) + m(oleum) + m(H₂O)).
w(oleum) = m(oleum) / (m(H₂SO₄) + m(oleum) + m(H₂O)) * 100% = 10%, откуда m(oleum) = 0.1 * (m(H₂SO₄) + m(oleum) + m(H₂O)).
m(H₂SO₄) + m(oleum) + m(H₂O) = 480 г.
Теперь можем составить систему уравнений и решить ее относительно m(H₂SO₄) и m(oleum):
0.6 * (m(H₂SO₄) + m(oleum) + m(H₂O)) = m(H₂SO₄),
0.1 * (m(H₂SO₄) + m(oleum) + m(H₂O)) = m(oleum),
m(H₂SO₄) + m(oleum) + m(H₂O) = 480 г.
Решая систему уравнений, получим:
m(H₂SO₄) = 174.55 г,
m(oleum) = 19.45 г.
Пояснення: