Zapisujemy równanie reakcji:

$\begin{array}{ccccc}\mathrm{BaO}& +& \mathrm{H}{}_2\mathrm{O}& \to & \mathrm{Ba}(\mathrm{OH}){}_2\\ 0,15\mathrm{mol}& & 0,5\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3& & \end{array}$

Najpierw obliczamy masę wody z odpowiednio przekształconego wzoru na gęstość.

$\mathrm{d}=\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{V}}|\cdot \mathrm{V}$

$\mathrm{m}=\mathrm{d}\cdot \mathrm{V}$

${\mathrm{V}}_{\mathrm{w}}=0,5\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3=500\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$

Podstawiamy dane do wzoru.

${\mathrm{m}}_{\mathrm{w}}=1\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3}\cdot 500\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$

${\mathrm{m}}_{\mathrm{w}}=500\mathrm{g}$

Następnie sprawdzamy, który z substratów został użyty w nadmiarze. 

Masy molowe.

${\mathrm{M}}_{\mathrm{BaO}}={\mathrm{M}}_{\mathrm{Ba}}+{\mathrm{M}}_{\mathrm{O}}=137\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}+16\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}=153\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$

${\mathrm{M}}_{\mathrm{Ba}(\mathrm{OH}){}_2}={\mathrm{M}}_{\mathrm{Ba}}+2\cdot {\mathrm{M}}_{\mathrm{O}}+2\cdot {\mathrm{M}}_{\mathrm{H}}=137\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}+2\cdot 16\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}+2\cdot 1\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}=171\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$

${\mathrm{M}}_{\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}}=2\cdot {\mathrm{M}}_{\mathrm{H}}+{\mathrm{M}}_{\mathrm{H}}=2\cdot 1\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}+16\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}=18\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$

Obliczamy masę jaką stanowi 0,15 mola tlenku baru.

$\mathrm{n}=\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{M}}|\cdot \mathrm{M}$

$\mathrm{m}=\mathrm{n}\cdot \mathrm{M}$

${\mathrm{m}}_{\mathrm{BaO}}=0,15\mathrm{mol}\cdot 153\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}=22,95\mathrm{g}$

Zgodnie z równaniem 1 mol tlenku baru reaguje z 1 molem wody. Obliczamy, ile moli wody przereaguje z 0,15 mola tlenku baru.

$\begin{array}{ccc}153\mathrm{g}\mathrm{BaO}& -& 18\mathrm{g}\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}\\ 22,95\mathrm{g}\mathrm{BaO}& -& \mathrm{x}\end{array}$

$\mathrm{x}=\frac{22,95\mathrm{g}\cdot 18\mathrm{g}}{153\mathrm{g}}$

$\mathrm{x}=2,7\mathrm{g}$

Masa wody, która przereagowała wynosi 2,7 g, a w reakcji użyto 500 g wody. Woda została użyta w nadmiarze. Tlenek baru przereagował całkowicie.

Obliczamy masę wody, która nie przereagowała w reakcji, czyli która stanowi rozpuszczalnik w roztworze wody barowej.

${\mathrm{m}}_{\mathrm{w}}=500\mathrm{g}-2,7\mathrm{g}=497,3\mathrm{g}$

Obliczamy, ile wodorotlenku baru powstanie w reakcji, jeśli użyto 22,95 g tlenku baru. 

Z równania widzimy, że z 1 mola tlenku baru powstaje 1 mol wodorotlenku baru.

$\begin{array}{ccc}153\mathrm{g}\mathrm{BaO}& -& 171\mathrm{g}\mathrm{Ba}(\mathrm{OH}){}_2\\ 22,95\mathrm{g}\mathrm{BaO}& -& \mathrm{y}\end{array}$

$\mathrm{y}=\frac{22,95\mathrm{g}\cdot 171\mathrm{g}}{153\mathrm{g}}$

$\mathrm{y}=25,65\mathrm{g}\Rightarrow {\mathrm{m}}_{\mathrm{Ba}(\mathrm{OH}){}_2}=25,65\mathrm{g}$

Obliczamy masę roztworu. Masa roztworu jest sumą mas substancji rozpuszczonej (wodorotlenek baru) i rozpuszczalnika (woda).

${\mathrm{m}}_{\mathrm{r}}={\mathrm{m}}_{\mathrm{s}}+{\mathrm{m}}_{\mathrm{w}}$

${\mathrm{m}}_{\mathrm{r}}=25,65\mathrm{g}+497,3\mathrm{g}$

${\mathrm{m}}_{\mathrm{r}}=522,95\mathrm{g}$

Obliczamy stężenie procentowe roztworu.

${\mathrm{C}}_{\mathrm{p}}=\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{s}}}{{\mathrm{m}}_{\mathrm{r}}}\cdot 100\%$

${\mathrm{C}}_{\mathrm{p}}=\frac{25,65\mathrm{g}}{522,95\mathrm{g}}\cdot 100\%$

${\mathrm{C}}_{\mathrm{p}}=4,9\%$

Odpowiedź: Stężenie procentowe roztworu wynosi 4,9 %.