Для решения этой задачи нам необходимо определить, сколько граммов серной кислоты содержится в 100 мл 20% раствора, а затем рассчитать, сколько воды нужно добавить, чтобы получить 5% раствор.
Шаг 1: Вычисление массы серной кислоты в 20% растворе
- Сначала найдем массу 100 мл 20% раствора. Для этого используем плотность раствора.
- Плотность раствора = 1,14 г/мл, следовательно, масса 100 мл раствора равна:
масса = объем × плотность = 100 мл × 1,14 г/мл = 114 г.
- Теперь найдем массу серной кислоты в этом растворе. 20% раствор означает, что 20 г серной кислоты содержится в 100 г раствора.
Масса серной кислоты = 20% от 114 г = 0,20 × 114 г = 22,8 г.
Шаг 2: Вычисление необходимой массы раствора для получения 5% раствора
- Теперь мы хотим получить 5% раствор, в котором масса серной кислоты составляет 22,8 г.
Для этого воспользуемся формулой:
концентрация (%) = (масса растворенного вещества / масса раствора) × 100%.
- Пусть масса полученного раствора равна X граммов. Тогда у нас есть уравнение:
5% = (22,8 г / X) × 100%.
- Перепишем уравнение:
0,05 = 22,8 г / X.
Отсюда следует:
X = 22,8 г / 0,05 = 456 г.
Шаг 3: Вычисление необходимого количества воды
- Теперь мы знаем, что для получения 5% раствора нам нужна масса раствора в 456 г.
- У нас уже есть 114 г раствора (100 мл 20% раствора).
Следовательно, необходимо добавить воды:
456 г - 114 г = 342 г.
Ответ: Для получения 5% раствора серной кислоты необходимо добавить 342 г воды к 100 мл 20% раствора серной кислоты.