Вопрос школьника
Какой объем воды необходимо добавить к 50 г уксусной эссенции, массовая доля уксусной кислоты в которой равна 70%, чтобы приготовить 3%-й уксус?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для расчета концентрации раствора:
C1V1 = C2V2
где C1 — начальная концентрация раствора (в данном случае 70%), V1 — объем начального раствора (в данном случае неизвестен), C2 — конечная концентрация раствора (в данном случае 3%), V2 — объем конечного раствора (в данном случае также неизвестен).
Первым шагом необходимо найти объем начального раствора, который содержит 50 г уксусной эссенции с массовой долей уксусной кислоты 70%. Для этого воспользуемся формулой:
m = ρV
где m — масса вещества (в данном случае 50 г), ρ — плотность раствора (в данном случае неизвестна), V — объем раствора (также неизвестен).
Для расчета плотности раствора воспользуемся таблицей плотностей растворов уксусной кислоты при разных концентрациях:
Концентрация, % | Плотность, г/мл
——————|—————-
1 | 1,006
5 | 1,022
10 | 1,044
20 | 1,088
30 | 1,137
40 | 1,191
50 | 1,261
60 | 1,337
70 | 1,422
80 | 1,514
90 | 1,613
100 | 1,742
Из таблицы видно, что плотность раствора уксусной кислоты с концентрацией 70% составляет 1,422 г/мл. Подставляя данное значение в формулу для расчета объема раствора, получаем:
V = m/ρ = 50/1,422 ≈ 35,16 мл
Таким образом, объем начального раствора составляет примерно 35,16 мл.
Далее необходимо найти объем воды, который необходимо добавить к 50 г уксусной эссенции, чтобы получить 3%-й уксус. Для этого воспользуемся формулой для расчета концентрации раствора:
C1V1 = C2V2
Подставляя известные значения, получаем:
70% × 35,16 мл + 0% × V2 = 3% × (35,16 мл + V2)
Решая уравнение относительно V2, получаем:
V2 = (70% × 35,16 мл)/(3% — 70%) ≈ 1425,6 мл
Таким образом, необходимо добавить примерно 1425,6 мл воды к 50 г уксусной эссенции с массовой долей уксусной кислоты 70%, чтобы получить 3%-й уксус.
