Care va fi concentrația procentuală a soluției obținute prin amestecarea a 40mL sol. HNO₃ de conc. 96% cu densitatea ρ = 1.5g/cm³ cu 30mL sol. HNO₃ de conc. 48% cu densitatea ρ = 1.3 g/cm³ ?
Rezolvare:
Se dau:
[tex]V_s_1=40\ mL = 40\ cm^3\\C_1=98\%\\\rho_1=1.5\ g/cm^3\\\\V_s_2=30\ mL=30\ cm^3\\C_2=48\%\\\rho_2=1.3\ g/cm^3[/tex]
Se cere:
[tex]C_f=?\ \%\ HNO_3[/tex]
- în cerință se dau două volume diferite de soluții, fiecare având concentrația și densitatea caracteristică, care se amestecă și formează o nouă soluție, a cărei concentrație trebuie aflată.
- concentrația procentuală pe care o voi determina se calculează cu formula:
[tex]\frac{C}{100}=\frac{m_d}{m_s}[/tex] , unde:
md - masa de substanță dizolvată
ms - masa soluției
- dar în cerință nu se dă ms, ci se dă volumul soluției (Vs), și densitatea acesteia (ρ).
- masa soluției se va putea determina utilizând relația densității:
[tex]\rho=\frac{m_s}{V_s}\implies m_s=\rho\ \cdot\ V_s=1.5\ g.cm^3\ \cdot\ 40\ cm^3 = 60\ g\ sol.[/tex]
- astfel, prima soluție de HNO₃ are masa de 60g.
- în mod similar, se poate determina masa celei de-a doua soluții:
[tex]\rho=\frac{m_s}{V_s}\implies m_s=\rho\ \cdot\ V_s=1.3\ g.cm^3\ \cdot\ 30\ cm^3 = 39\ g\ sol.[/tex]
- deci, a doua soluție are masa de 39g.
- masa soluției finale va fi: [tex]m_s_1+m_s_2=60\ g+39\ g=99\ g[/tex]
- avem masele și concentrațiile fiecărei soluții, deci se poate determina masa de substanță dizolvată (md) în fiecare soluție:
- pentru prima soluție:
[tex]\frac{C_1}{100}=\frac{m_d_1}{m_s_1}\implies m_d_1=\frac{ms_1\ \cdot\ C_1}{100}=\frac{60\ \cdot\ 96}{100}=57.6\ g[/tex]
- pentru a doua soluție:
[tex]\frac{C_2}{100}=\frac{m_d_2}{m_s_2}\implies m_d_2=\frac{ms_2\ \cdot\ C_2}{100}=\frac{39\ \cdot\ 48}{100}=18.72\ g[/tex]
- masa totală de subst. dizolvată va fi: [tex]m_d=m_d_1+m_d_2=57.6\ g+18.72\ g=76.32\ g[/tex]
- deci, avem masa soluției finale (ms), avem masa finală de dizolvat (md), așadar se poate calcula concentrația soluției rezultate:
[tex]\frac{C}{100}=\frac{m_d}{m_s}\implies C=\frac{m_d\cdot100}{m_s}=\frac{76.32\cdot100}{99}=77.09\%[/tex]
