Rozwiązanie 1

Dane: 

$C_p=96\%$  

$d=1,86\frac{\text{g}}{{\text{cm}}^3}$  

$V_r=300c{m}^3$  

$C_m=4\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$  

Szukane: 

$V_{H_{2}S{O}_4}=?$  

Rozwiązanie: 

Znając stężenie molowe oraz objętość roztworu, który otrzymano obliczamy liczbę moli kwasu w tym roztworze. Przekształcamy wzór na stężenie molowe:  

$C_m=\frac{n}{V}\to n=C_m\cdot V$    

podstawiamy dane:

$n_{H_{2}S{O}_4}=4\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}\cdot 0,3d{m}^3=1,2mol$  

Obliczamy masę molową kwasu siarkowego(VI):  

$M_{H_{2}S{O}_4}=2\cdot 1\frac{g}{\text{mol}}+32\frac{g}{\text{mol}}+4\cdot 16\frac{g}{\text{mol}}=98\frac{g}{\text{mol}}$    

Obliczamy masę "czystego" kwasu siarkowego w roztworze, czyli masę substancji rozpuszczonej, przekształcamy poniższy wzór: 

$n=\frac{m}{M}\to m=n\cdot M$  

podstawiamy dane:

$m_{H_{2}S{O}_4}=1,2mol\cdot 98\frac{g}{\text{mol}}=117,6g$    

Znając masę substancji rozpuszczonej, czyli "czystego" kwasu oraz stężenie procentowe użytego kwasu obliczamy masę jego roztworu: 

$C_p=\frac{m_s}{m_r}\cdot 100\%\to m_r=\frac{m_s}{C_p}\cdot 100\%$  

$m_{r{H}_{2}S{O}_4}=\frac{117,6g}{96\%}\cdot 100\%=122,5g$   

Znając masę użytego roztworu oraz jego gęstość obliczamy objętość jaką należy pobrać: 

$d=\frac{m}{V}\to V=\frac{m}{d}$  

$V_r=\frac{122,5g}{1,86\frac{g}{{\text{cm}}^3}}=65,86c{m}^3\approx 66c{m}^3$   

Odpowiedź: Objętość kwasu siarkowego(VI), którą należy zmieszać z wodą wynosi 66 cm³. 

 

---

Rozwiązanie 2. 

Dane: 

$C_p=96\%$  

$d=1,86\frac{\text{g}}{{\text{cm}}^3}$  

$V_r=300c{m}^3$  

$C_m=4\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$  

$M_{H_{2}S{O}_4}=98\frac{g}{\text{mol}}$  

Szukane: 

$V_{H_{2}S{O}_4}=?$  

Rozwiązanie: 

Obliczamy stężenie molowe kwasu: 

$C_m=\frac{C_p\cdot d}{M\cdot 100\%}$

$C_{H_{2}S{O}_4}=\frac{96\%\cdot 1860\frac{g}{d{m}^3}}{98\frac{g}{\text{mol}}\cdot 100\%}$   

$C_{H_{2}S{O}_4}=18,22\frac{\text{mol}}{d{m}^3}$

Obliczamy stosunek, w jakim należy zmieszać kwas i wodę. 

Otrzymujemy stosunek 4: 14,22 

Możemy go uprościć do formy 1: 3,555

  $300c{m}^3-4,555$

$x-1$   

$x=\frac{300\cdot 1}{4,555}=\frac{300}{4,555}=65,86c{m}^3$  

Odpowiedź: W kolbie miarowej należy odmierzyć 65,86 cm³ wody, a następnie dolać roztwór kwasu do objętości 300 cm³.