Предмет: Химия
Раздел: Растворы (проценты в растворах)
Перед нами задача, связанная с приготовлением раствора, который содержит определенный процент растворённого вещества. Нужно определить объём воды, в которой следует растворить конкретное количество вещества для получения раствора заданной концентрации.
Дано:
- Масса карбоната натрия \( Na_2CO_3 \) = 402 г
- Процентная концентрация раствора — 4,5% (массовая доля)
- Необходимо найти объем воды (мл), в котором надо растворить карбонат натрия.
Решение:
- Процентный состав раствора: Массовая доля вещества в растворе в процентах (\(\omega\)) — это отношение массы вещества к общей массе раствора, выраженное в процентах:
\[ \omega = \frac{m_{\text{вещ-ва}}}{m_{\text{раствора}}} \times 100\% \]
где:
- \(\omega\) — массовая доля вещества, %
- \( m_{\text{вещ-ва}} \) — масса растворенного вещества, г
- \( m_{\text{раствора}} \) — масса раствора, г.
- Вычислим массу раствора: Зная, что массовая доля карбоната натрия в растворе составляет 4,5%, можем выразить всю массу раствора через формулу:
\[ m_{\text{раствора}} = \frac{m_{\text{вещества}} \times 100}{\omega} \]
Подставляем данные:
\[ m_{\text{раствора}} = \frac{402 \times 100}{4,5} = \frac{40200}{4,5} = 8933,33 \, \text{г} \]
То есть, общая масса раствора будет примерно 8933 г.
- Найдём массу воды: Масса воды — это разница между общей массой раствора и массой растворённого вещества:
\[ m_{\text{воды}} = m_{\text{раствора}} - m_{\text{вещества}} \]
\[ m_{\text{воды}} = 8933,33 - 402 = 8531,33 \, \text{г}. \]
- Переводим массу воды в объём: Плотность воды при обычных условиях близка к 1 г/мл, поэтому масса воды в граммах практически равна объёму в миллилитрах:
\[ V_{\text{воды}} = m_{\text{воды}} = 8531,33 \, \text{мл} \]
Ответ:
Для приготовления 4,5% раствора карбоната натрия нужно растворить 402 грамма вещества в \( \approx 8531 \, \text{мл} \) воды.