Как можно вычислить массовую долю (С%) и нормальную концентрацию, если смешали 1,25 л 50% раствора HNO3 (плотность = 1,3 г/см³) и 700 г воды?

Химия 11 класс Растворы и их концентрации массовая доля нормальная концентрация раствор HNO3 плотность раствора химия 11 класс вычисление концентрации смешивание растворов химические расчеты Новый

Для вычисления массовой доли (С%) и нормальной концентрации раствора, который получается в результате смешивания 50% раствора HNO3 с водой, следуем следующим шагам:

Шаг 1: Определение массы HNO3 в исходном растворе

• Сначала найдем массу 50% раствора HNO3. Плотность раствора равна 1,3 г/см³. Поскольку 1 л = 1000 см³, то 1,25 л = 1250 см³.
• Теперь вычислим массу раствора: масса раствора = объем × плотность = 1250 см³ × 1,3 г/см³ = 1625 г.
• Так как раствор 50%, это означает, что 50% массы раствора составляет HNO3. Масса HNO3 = 50% от 1625 г = 0,5 × 1625 г = 812,5 г.

Шаг 2: Определение общей массы раствора после смешивания

• Теперь добавим массу воды: 700 г.
• Общая масса раствора = масса HNO3 + масса воды = 812,5 г + 700 г = 1512,5 г.

Шаг 3: Вычисление массовой доли (С%) HNO3 в новом растворе

• Массовая доля (С%) вычисляется по формуле: C% = (масса вещества / общая масса раствора) × 100%.
• Подставим значения: C% = (812,5 г / 1512,5 г) × 100% ≈ 53,7%.

Шаг 4: Определение нормальной концентрации (N)

• Нормальная концентрация раствора определяется как количество эквивалентов вещества на литр раствора. Для HNO3, который является одноосновной кислотой, 1 моль HNO3 соответствует 1 эквиваленту.
• Сначала найдем количество молей HNO3 в 812,5 г. Молярная масса HNO3 составляет примерно 63 г/моль. Количество молей HNO3 = масса / молярная масса = 812,5 г / 63 г/моль ≈ 12,9 моль.
• Объем раствора после смешивания составляет 1,25 л (раствор) + 0,7 л (вода) = 1,25 л (вода не добавляет объема, так как раствор не идеальный, но для простоты будем считать, что объем раствора остается 1,25 л).
• Теперь вычислим нормальную концентрацию: N = количество эквивалентов / объем раствора в литрах = 12,9 моль / 1,25 л ≈ 10,32 Н.

Таким образом, массовая доля HNO3 в новом растворе составляет примерно 53,7%, а нормальная концентрация равна 10,32 Н.