Приготовить 500 мл 10%го раствора серной кислоты (плотность 1,066г/мл )для проведения практической работы...

Чтобы приготовить 500 мл 10% раствора серной кислоты (H₂SO₄), нужно определить, сколько серной кислоты и воды потребуется для этого. Начнем с расчетов.

1. Определение массы раствора

10% раствор серной кислоты означает, что в 100 мл раствора содержится 10 г серной кислоты. Следовательно, в 500 мл 10% раствора будет:

[ \text{Масса H₂SO₄} = 10 \, \text{г} \times 5 = 50 \, \text{г} ]

2. Определение массы раствора

Теперь определим массу самого раствора. Плотность раствора составляет 1,066 г/мл, поэтому масса 500 мл раствора будет:

[ \text{Масса раствора} = 500 \, \text{мл} \times 1,066 \, \text{г/мл} = 533 \, \text{г} ]

Известно, что масса раствора равна массе растворенного вещества (H₂SO₄) плюс масса растворителя (воды). Таким образом, масса воды будет:

[ \text{Масса воды} = \text{Масса раствора} - \text{Масса H₂SO₄} = 533 \, \text{г} - 50 \, \text{г} = 483 \, \text{г} ]

3. Приготовление раствора из концентрированной серной кислоты

Теперь нужно определить, сколько концентрированной серной кислоты (98%) нам нужно для получения 50 г H₂SO₄. Поскольку в концентрированной кислоте содержится 98 г H₂SO₄ на 100 г раствора, мы можем использовать следующую формулу:

[ \text{Масса раствора H₂SO₄ (конц.)} = \frac{\text{Масса H₂SO₄}}{0,98} ]

Подставим значения:

[ \text{Масса раствора H₂SO₄ (конц.)} = \frac{50 \, \text{г}}{0,98} \approx 51,02 \, \text{г} ]

Теперь, зная плотность концентрированной серной кислоты (1,836 г/мл), можем определить объем концентрированной кислоты:

[ \text{Объем H₂SO₄ (конц.)} = \frac{\text{Масса раствора}}{\text{Плотность}} = \frac{51,02 \, \text{г}}{1,836 \, \text{г/мл}} \approx 27,8 \, \text{мл} ]

4. Приготовление раствора

Теперь, когда мы знаем, что нам нужно 27,8 мл концентрированной серной кислоты, можно приступить к приготовлению раствора:

1. Отмерьте 27,8 мл концентрированной серной кислоты с помощью мерного цилиндра или пипетки.
2. Добавьте эту кислоту в 483 мл дистиллированной воды. Важно помнить, что кислоту следует добавлять в воду, а не наоборот, чтобы избежать экзотермической реакции, которая может вызвать разбрызгивание кислоты.
3. Перемешайте раствор до получения однородной смеси.

После этих шагов у вас будет 500 мл 10% раствора серной кислоты, готового для практической работы.

Для приготовления 500 мл 10%-ного раствора серной кислоты из концентрированной 98%-ной серной кислоты и дистиллированной воды необходимы расчёты, основанные на законах химии, в частности на формуле для массовой доли вещества в растворе. Разберем задачу пошагово.

Дано:

1. Необходимый объем раствора: ( V = 500 \, \text{мл} ) = ( 0,5 \, \text{л} ).
2. Массовая доля серной кислоты в растворе: ( w = 10\% = 0,1 ).
3. Плотность 10%-ного раствора серной кислоты: ( \rho = 1,066 \, \text{г/мл} ).
4. Плотность концентрированной серной кислоты: ( \rho_{\text{конц}} = 1,836 \, \text{г/мл} ).
5. Массовая доля серной кислоты в концентрированном растворе: ( w_{\text{конц}} = 98\% = 0,98 ).

Шаг 1. Определяем массу требуемого раствора.

Масса раствора ( m{\text{р-ра}} ) определяется по формуле: [ m{\text{р-ра}} = V \cdot \rho ] Подставим значения: [ m_{\text{р-ра}} = 0,5 \, \text{л} \cdot 1,066 \, \text{г/мл} = 533 \, \text{г}. ]

Таким образом, масса 10%-ного раствора серной кислоты составляет 533 г.

Шаг 2. Определяем массу серной кислоты в растворе.

Масса серной кислоты в растворе ( m_{\text{H}_2\text{SO}4} ) рассчитывается по формуле: [ m{\text{H}_2\text{SO}4} = w \cdot m{\text{р-ра}} ] Подставим значения: [ m_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 0,1 \cdot 533 \, \text{г} = 53,3 \, \text{г}. ]

Таким образом, в 10%-ном растворе содержится 53,3 г чистой серной кислоты.

Шаг 3. Определяем объем концентрированной серной кислоты.

Массу концентрированной серной кислоты ( m{\text{конц}} ) можно выразить через её объем ( V{\text{конц}} ) и плотность ( \rho{\text{конц}} ): [ m{\text{конц}} = V{\text{конц}} \cdot \rho{\text{конц}}. ] С другой стороны, масса чистой серной кислоты в концентрированном растворе равна: [ m_{\text{H}_2\text{SO}4} = w{\text{конц}} \cdot m{\text{конц}}. ] Подставим ( m{\text{конц}} ): [ m_{\text{H}_2\text{SO}4} = w{\text{конц}} \cdot V{\text{конц}} \cdot \rho{\text{конц}}. ] Выразим объем ( V{\text{конц}} ): [ V{\text{конц}} = \frac{m_{\text{H}_2\text{SO}4}}{w{\text{конц}} \cdot \rho{\text{конц}}}. ] Подставим значения: [ V{\text{конц}} = \frac{53,3 \, \text{г}}{0,98 \cdot 1,836 \, \text{г/мл}} = \frac{53,3}{1,798} \approx 29,65 \, \text{мл}. ]

Таким образом, потребуется ( V_{\text{конц}} \approx 29,65 \, \text{мл} ) концентрированной серной кислоты.

Шаг 4. Определяем объем воды.

Объем воды ( V{\text{воды}} ) можно найти, вычитая объем концентрированной серной кислоты из общего объема раствора: [ V{\text{воды}} = V{\text{р-ра}} - V{\text{конц}}. ] Подставим значения: [ V_{\text{воды}} = 500 \, \text{мл} - 29,65 \, \text{мл} \approx 470,35 \, \text{мл}. ]

Шаг 5. Последовательность приготовления раствора.

1. Отмерьте 470,35 мл дистиллированной воды.
2. Очень осторожно, небольшими порциями, при постоянном перемешивании, добавьте 29,65 мл концентрированной серной кислоты к воде. Никогда не добавляйте воду в кислоту — это может привести к сильному разогреву смеси и разбрызгиванию кислоты!
3. Тщательно перемешайте раствор.

Ответ:

Для приготовления 500 мл 10%-ного раствора серной кислоты необходимо смешать 29,65 мл концентрированной 98%-ной серной кислоты с 470,35 мл дистиллированной воды, соблюдая правила техники безопасности (добавлять кислоту в воду, а не наоборот).