Question

Obliczyć objętość i stężenie molowe roztworu kwasu siarkowego(VI) otrzymanego przez zmieszanie 1 kg bezwodnego kwasu siarkowego(VI) z 1 kg wody. Obliczyć o ile procent zmieniła się objętość roztworu w stosunku do sumy objętości czystych składników. Do obliczeń przyjąć gęstość: kwasu d1=1,834 g/cm3, wody: d2= 0,998 g/cm3, 50% roztworu H2SO4 d3=1,395 g/cm3.

Answer 1

Obliczamy liczbę moli kwasu

n=m/M=1000/98=10.204mola

przez zmieszanie powstało 2kg kwasu o stężeniu C%=50%
obliczamy zatem objętość korzystając z wartości gęstości 50% kwasu

d=m/v ==> v=m/d=2000/1.395=1433.7cm3

obliczamy teraz stężenie molowe 
c=n/v=10.204/1.4337=7.12 mol/dm3

obliczamy teraz objętości dodanych reagentów 
kwas
v=m/d=1000/1.834=545.3cm3

woda
v=m/d=1000/0.998=1002.0cm3

sumarycznie powinniśmy zatem otrzymać;

v=545.3+1002.00=1547.3cm3

zmiana objętości zatem wyniosła 1547.3-1433.7=113.6cm3

zmiana objętości w %
c%=(113.6/1547.3)*100%=7.34%

Answer 2

Ms = 1000g
mw = 1000g
mr = 1000g + 1000g = 2000g
cp = ms*100%/mr = 1000g*100%/2000g = 50%
objętość roztworu
V = m/d = 2000g/1,395g/cm³ = 1433,69cm³  
przeliczam stężenie procentowe na molowe
cm = (cp*d)/(M*100%) M H₂SO₄ = 98g/mol
Cm = (50%*1395g/dm³)/(98g/mol*100%) = 7,12mol/dm³
Objętość bezwodnego kwasu
V = m/d= 1000g/1,834g/cm³ = 545,26cm³
Objętość wody V = m/d= 1000g/0,998g/cm³ = 1002cm³
Objętość początkowa 545,26cm³ + 1002cm³ = 1547,26cm³
Objętość zmniejszyła się o :
1547,26cm³ -1433,69cm³=113,57cm³    
1547,26cm³ ------------100%
113,57cm³ --------------x  
X=  113,57cm³*100%/1547,26cm³ = 7,34%
Objętość zmniejszyła się o 7,34%