Масса раствора хлороводорода после нагревания
При 0 °C в 100 г воды растворяется 50,5 л хлороводорода, а при 50 °C — 36,58 л (объёмы измерены при н. у.). 280 г раствора, насыщенного при 0 °C, нагрели до 50 °C. Какова будет масса раствора после нагревания?
Дано
`S_text{0°C}(HCl) = 50.5 text{ г/100 г}`
`S_text{50°C}(HCl) = 36.58 text{ г/100 г}`
`m_text{0°C}(р-ра) = 280 text{ г}`
Найти
`m_text{50°C}(р-ра) = text{ ?}`
Решение
Найдём массу HCl, растворённого в 100 г воды при 0°C:
`n_0(HCl) = (V_0(HCl))/(V_m) = 50.5/22.4 = 2.254 text{ моль}`
`m_0(HCl) = n_0(HCl)*M(HCl) = 2.254*36.5 = 82.27 text{ г}`
Масса насыщенного при 0°C раствора, содержащего 100 г воды:
`m_0(text{р-ра}) = 100 + 82.27 = 182.3 text{ г}`
Найдём массу HCl в 280 г насыщенного при 0°C раствора:
`{:(82.27 text{ г } HCl, — ,182.3 text{ г } р-ра),(m_text{0°C}(HCl), — ,280 text{ г } р-ра):}`
`m_text{0°C}(HCl) = (82.27*280)/182.3 = 126.4 text{ г}`
Найдём массу воды в этом растворе:
`m(H_2O) = m_text{0°C}(р-ра) - m_text{0°C}(HCl) = 280 - 126.4 = 153.6 text{ г}`
Найдём массу HCl, которая может раствориться в 100 г воды при 50°C:
`n_50(HCl) = (V_50(HCl))/(V_m) = 36.58/22.4 = 1.633 text{ моль}`
`m_50(HCl) = n_50(HCl)*M(HCl) = 1.633*36.5 = 59.6 text{ г}`
Составим пропорцию для 153.6 г воды:
`{:(59.6 text{ г } HCl, — ,100 text{ г } H_2O),(m_text{50°C}(HCl), — ,153.6 text{ г } H_2O):}`
`m_text{50°C}(HCl) = (59.6*153.6)/100 = 91.55 text{ г}`
Масса раствора после нагревания до 50°C:
`m_text{50°C}(р-ра) = m(H_2O) + m_text{50°C}(HCl) = 153.6 + 91.55 = 245.2 text{ г}`
Ответ
`m_text{50°C}(р-ра) = 245.2 text{ г}`