Для решения задачи определим массовую долю раствора при различных условиях. Исходные данные:
- Объем раствора: 24 мл
- Массовая доля вещества в растворе: 0,12 (или 12%)
- Плотность раствора: 1,08 г/мл
а) Добавление 24 мл воды
1. Найдем массу исходного раствора:
Масса раствора = объем раствора × плотность раствора
Масса раствора = 24 мл × 1,08 г/мл = 25,92 г
2. Определим массу растворенного вещества в исходном растворе:
Масса вещества = масса раствора × массовая доля вещества
Масса вещества = 25,92 г × 0,12 = 3,1104 г
3. Найдем массу воды в исходном растворе:
Масса воды = масса раствора - масса вещества
Масса воды = 25,92 г - 3,1104 г = 22,8096 г
4. После добавления 24 мл воды:
Объем нового раствора = 24 мл + 24 мл = 48 мл
Масса новой воды = масса воды + (24 мл × плотность воды)
Плотность воды = 1 г/мл
Масса новой воды = 22,8096 г + 24 г = 46,8096 г
5. Общая масса нового раствора:
Масса нового раствора = масса вещества + масса новой воды
Масса нового раствора = 3,1104 г + 46,8096 г = 49,92 г
6. Массовая доля вещества в новом растворе:
Массовая доля вещества = масса вещества / масса нового раствора
Массовая доля вещества = 3,1104 г / 49,92 г ≈ 0,0622 (или 6,22%)
Ответ: массовая доля вещества после добавления 24 мл воды составляет примерно 6,22%.
б) Добавление 1,6 г вещества**
1. Масса исходного раствора и растворенного вещества те же:
Масса исходного раствора = 25,92 г
Масса вещества = 3,1104 г
2. Масса нового раствора:
Масса нового раствора = масса исходного раствора + масса добавленного вещества
Масса нового раствора = 25,92 г + 1,6 г = 27,52 г
3. Новая масса вещества:
Масса нового вещества = масса исходного вещества + масса добавленного вещества
Масса нового вещества = 3,1104 г + 1,6 г = 4,7104 г
4. Массовая доля вещества в новом растворе:
Массовая доля вещества = масса вещества / масса нового раствора
Массовая доля вещества = 4,7104 г / 27,52 г ≈ 0,171 (или 17,1%)
Ответ: массовая доля вещества после добавления 1,6 г вещества составляет примерно 17,1%.
в) Осаждение 1,1 г вещества
1. Масса исходного раствора и растворенного вещества те же:
Масса исходного раствора = 25,92 г
Масса вещества = 3,1104 г
2. Масса нового вещества:
Масса нового вещества = масса исходного вещества - масса осажденного вещества
Масса нового вещества = 3,1104 г - 1,1 г = 2,0104 г
3. Масса нового раствора:
Масса нового раствора = масса раствора - масса осажденного вещества
Масса нового раствора = 25,92 г - 1,1 г = 24,82 г
4. Массовая доля вещества в новом растворе:
Массовая доля вещества = масса вещества / масса нового раствора
Массовая доля вещества = 2,0104 г / 24,82 г ≈ 0,081 (или 8,1%)
Ответ: массовая доля вещества после осаждения 1,1 г вещества составляет примерно 8,1%.
г) Упаривание 7 мл воды
1. Масса исходного раствора и растворенного вещества те же:
Масса исходного раствора = 25,92 г
Масса вещества = 3,1104 г
2. Масса воды в исходном растворе:
Масса воды = масса раствора - масса вещества
Масса воды = 25,92 г - 3,1104 г = 22,8096 г
3. Масса воды после упаривания 7 мл:
Масса воды после упаривания = масса воды - (7 мл × плотность воды)
Масса воды после упаривания = 22,8096 г - 7 г = 15,8096 г
4. Масса нового раствора:
Масса нового раствора = масса вещества + масса воды после упаривания
Масса нового раствора = 3,1104 г + 15,8096 г = 18,92 г
5. Массовая доля вещества в новом растворе:
Массовая доля вещества = масса вещества / масса нового раствора
Массовая доля вещества = 3,1104 г / 18,92 г ≈ 0,164 (или 16,4%)
Ответ: массовая доля вещества после упаривания 7 мл воды составляет примерно 16,4%.