a) Najpierw obliczamy masę wody.   

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

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

${\mathrm{m}}_{\mathrm{w}}=1\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3}\cdot 200\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$

${\mathrm{m}}_{\mathrm{w}}=200\mathrm{g}$

Następnie obliczamy masę roztworu kwasu solnego. Gęstość 30% kwasu solnego odczytujemy z wykresu.

${\mathrm{d}}_{\mathrm{HCl}}=1,15\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3}$

${\mathrm{m}}_{\mathrm{r}}=1,15\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3}\cdot 200\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$

${\mathrm{m}}_{\mathrm{r}}=230\mathrm{g}$

Obliczamy, ile gramów kwasu solnego znajduje się w 230 g 30-procentowego roztworu.

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

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

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

Podstawiamy dane:  

${\mathrm{m}}_{\mathrm{s}}=\frac{30\%\cdot 230\mathrm{g}}{100\%}$

${\mathrm{m}}_{\mathrm{s}}=69\mathrm{g}$

Obliczamy masę roztworu otrzymanego po dodaniu wody.

${\mathrm{m}}_{\mathrm{r}{}_2}=230\mathrm{g}+200\mathrm{g}$

${\mathrm{m}}_{\mathrm{r}{}_2}=430\mathrm{g}$ 

Obliczamy stężenie procentowe otrzymanego roztworu.

${\mathrm{C}}_{\mathrm{p}}=\frac{69\mathrm{g}}{430\mathrm{g}}\cdot 100\%$

${\mathrm{C}}_{\mathrm{p}}=16,05\%$

Odpowiedź: Stężenie procentowe tego roztworu wynosi 16,05 %.

 

b) Obliczamy masę molową kwasu solnego.

${\mathrm{M}}_{\mathrm{HCl}}={\mathrm{M}}_{\mathrm{H}}+{\mathrm{M}}_{\mathrm{Cl}}=1\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}+35,5\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}=36,5\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$

Następnie obliczamy, ile moli stanowi 69 g kwasu solnego.

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

$\mathrm{n}=\frac{69\mathrm{g}}{36,5\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}}$

$\mathrm{n}=1,89\mathrm{mol}$

Obliczamy objętość otrzymanego roztworu.

$\mathrm{V}={\mathrm{V}}_{\mathrm{r}}+{\mathrm{V}}_{\mathrm{w}}$

$\mathrm{V}=200\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3+200\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$

$\mathrm{V}=400\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3=0,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$

Obliczamy stężenie molowe roztworu.

${\mathrm{C}}_{\mathrm{m}}=\frac{\mathrm{n}}{\mathrm{V}}$

${\mathrm{C}}_{\mathrm{m}}=\frac{1,89\mathrm{mol}}{0,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

${\mathrm{C}}_{\mathrm{m}}=4,73\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

Odpowiedź: Stężenie molowe roztworu wynosi 4,73 mol/dm³.