Для приготовления 10% раствора серной кислоты из 90% раствора и воды необходимо рассчитать массовое соотношение компонентов.
Прежде всего, определим, что означает 10%-ный и 90%-ный раствор:
- 90% раствор серной кислоты содержит 90 граммов H₂SO₄ на 100 граммов раствора.
- 10% раствор серной кислоты содержит 10 граммов H₂SO₄ на 100 граммов раствора.
Обозначим:
- ( m_{\text{H₂SO₄,90\%}} ) — масса 90%-ного раствора серной кислоты.
- ( m_{\text{H₂O}} ) — масса воды.
- ( m_{\text{H₂SO₄,10\%}} ) — масса 10%-ного раствора серной кислоты, который мы хотим получить.
Исходя из условия задачи, для получения 10%-ного раствора нам нужно, чтобы масса серной кислоты в конечном растворе составляла 10% от общей массы раствора.
Пусть ( m{\text{H₂SO₄,10\%}} = m{\text{H₂SO₄,90\%}} + m_{\text{H₂O}} ).
Масса серной кислоты в 90%-ном растворе:
[ m{\text{H₂SO₄}} = 0,9 \cdot m{\text{H₂SO₄,90\%}} ]
Масса серной кислоты в конечном растворе должна быть 10% от общей массы раствора:
[ 0,1 \cdot (m{\text{H₂SO₄,90\%}} + m{\text{H₂O}}) = 0,9 \cdot m_{\text{H₂SO₄,90\%}} ]
Разделим обе части уравнения на 0,1:
[ m{\text{H₂SO₄,90\%}} + m{\text{H₂O}} = 9 \cdot m_{\text{H₂SO₄,90\%}} ]
Отсюда:
[ m{\text{H₂O}} = 8 \cdot m{\text{H₂SO₄,90\%}} ]
Таким образом, для получения 10%-ного раствора серной кислоты из 90%-ного раствора и воды необходимо смешать 1 часть 90%-ного раствора (по массе) и 8 частей воды (по массе).