Смешение растворов
Предположим, что имеются два раствора с концентрациями w1 и w2. Требуется приготовить раствор с концентрацией w: w2<w<w1. Для этого можно использовать так называемое правило «креста» m1/m2 = (w-w2)/(w1-w), где m1 и m2 - массы растворов или V1/V2 = (r2/r1) × ((w-w2)/(w1-w)), где V1 и V2 - объемы растворов; r2 и r1 - их плотности. Правило «креста» есть решение системы уравнений, отражающих закон сохранения массы по всему раствору m=m1+m2 и растворенному веществу m×w=m1×w1 +m2×w2. Этим правилом можно пользоваться и в других случаях: например, 1. необходимо приготовить раствор с меньшей концентрацией путем разбавления исходного раствора чистой водой; в этом случае w2 будет равняться нулю; 2. необходимо приготовить раствор путем растворения чистого вещества (w1=1) в чистой воде (w2=0); 3. необходимо приготовить раствор путем растворения кристаллогидрата (w1= массовой доле соли в кристаллогидрате) в разбавленном растворе соли. Пример 6. Сколько граммов 15 % - H2SO4 надо прибавить к 100 г 50 % - H2SO4, чтобы получить 30% - раствор? Решение m1/m2 = (w-w2)/(w1-w) Þ m1 /100 = (30 - 15)/(50 - 30) = 15/20 Þ m1= 133 г.
Эту задачу можно решить иначе по схеме, отражающей правило «креста»:
w2 w1 - w = В 15 B=20
m1/m2 = 15/20 = 3/4 Пример 7 До какого объема надо разбавить 20 мл 5 % - раствора НС1 с r= =1,1 г/мл, чтобы получить раствор с массовой долей 2 % и r= 1,02 г/мл. Решение Масса исходного раствора m1=V1×r1=20мл×1,1г/мл=22 г. Применим правило «креста»: 5 2 2 Þ m1/m2=2/3 Þ m2= 22×3/2=33 г. 0 3 Масса полученного раствора m= m1+m2 =55, а его объем V=m/r= =55г/1,02г/мл=53.9 мл.
|
w1 w - w2 = А 50 A=15
