Вопрос школьника
К 214 г 7%-ного раствора карбоната калия добавили 16 г этой же соли. Определите массовую долю соли в полученном растворе.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать формулу для расчета концентрации раствора:
C = m/V,
где С — концентрация раствора в г/мл, m — масса растворенного вещества в г, V — объем раствора в мл.
Из условия задачи известно, что начальный раствор содержит 214 г 7%-ного раствора карбоната калия. Это означает, что в 100 г раствора содержится 7 г карбоната калия. Таким образом, масса карбоната калия в начальном растворе равна:
m1 = 214 г × 7% = 14.98 г.
После добавления 16 г карбоната калия масса растворенного вещества увеличивается до:
m2 = m1 + 16 г = 14.98 г + 16 г = 30.98 г.
Объем раствора не изменился, поэтому концентрация раствора после добавления карбоната калия будет равна:
C2 = m2/V.
Чтобы определить массовую долю карбоната калия в полученном растворе, необходимо выразить ее через концентрацию раствора. Для этого воспользуемся молярной массой карбоната калия:
M(K2CO3) = 138 г/моль.
Массовая доля карбоната калия в растворе будет равна:
w = (m2/M(K2CO3)) / (m2/M(K2CO3) + V) × 100%.
Подставляя значения, получим:
w = (30.98 г / 138 г/моль) / (30.98 г / 138 г/моль + V) × 100%.
Осталось найти объем раствора. Для этого воспользуемся формулой для расчета концентрации раствора до добавления карбоната калия:
C1 = m1/V.
Выразим объем раствора:
V = m1/C1.
Подставляя значения, получим:
w = (30.98 г / 138 г/моль) / (30.98 г / 138 г/моль + 214 г / 14.98 г/мл) × 100% ≈ 10.5%.
Таким образом, массовая доля карбоната калия в полученном растворе составляет около 10.5%.
