Для решения этой задачи необходимо использовать формулу для расчета объема раствора с заданной массовой концентрацией на основании известного объема и массовой концентрации другого раствора.
Пусть V1 и С1 – объем и массовая концентрация первого раствора, V2 и С2 – объем и массовая концентрация второго раствора, V3 и С3 – объем и массовая концентрация искомого раствора.
Тогда можно записать формулу для расчета объема второго раствора:
V2 = V1 * (C1 - C3) / (C3 - C2)
Для решения данной задачи известны следующие данные:
V1 = 10 л
C1 = 40 %
C2 = 12 %
Плотность первого раствора рассчитаем из формулы:
p1 = C1 * p0 / (C1 * p0 + (100 - C1) * p_воды)
где p0 – плотность вещества, равная 2,16 г/см3 для NaCl, p_воды – плотность воды, равная 1 г/см3.
Подставляя числа, получаем:
p1 = 1,25 * 40 / (1,25 * 40 + 60 * 1) = 1,1 г/см3
Плотность второго раствора рассчитаем аналогично:
p2 = C2 * p0 / (C2 * p0 + (100 - C2) * p_воды)
p2 = 1,1 * 12 / (1,1 * 12 + 88 * 1) = 1,02 г/см3
Теперь можем рассчитать объем второго раствора:
V2 = 10 * (0,4 - 0,12) / (0,12 - 0,4) = 72,73 л
Плотность искомого раствора также рассчитаем по формуле:
p3 = C3 * p0 / (C3 * p0 + (100 - C3) * p_воды)
Определившись с первыми двумя формулами, определение плотности искомого раствора нам необходимо только для окончательного ответа:
p3 = (C1 * p1 + C2 * p2) / (C1 + C2)
p3 = (0,4 * 1,1 + 0,12 * 1,02) / (0,4 + 0,12) = 1,18 г/см3
Теперь можем рассчитать объем искомого раствора, для этого воспользуемся формулой:
V3 = V1 + V2 = 10 + 72,73 = 82,73 л
Таким образом, для приготовления 10 л раствора с массовой концентрацией NaCl 12% требуется 72,73 л раствора с массовой концентрацией NaCl 40%, и объем искомого раствора составит 82,73 л. Плотность искомого раствора будет равняться 1,18 г/см3.
