Chemia - Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 165.
W pracowni chemicznej znajduje się roztwór kwasu octowego o stężeniu 10% masowych. Zaprojektuj sposób postępowania, który pozwoli z tego roztworu otrzymać roztwór kwasu octowego o stężeniu 6% masowych. Dysponujesz: zlewką, w której znajduje się 200 g roztworu kwasu octowego o stężeniu 10% masowych, zlewką, w której znajduje się 500 g wody destylowanej, pustą zlewką o pojemności 0,5 dm3, szklaną bagietką oraz wagą laboratoryjną.
Zapisz odpowiednie obliczenia, które należy wykonać, aby otrzymać roztwór kwasu octowego o stężeniu 6% masowych z roztworu tego kwasu o stężeniu 10% masowych.
Rozwiązanie
Przykłady poprawnych odpowiedzi
mr1 = 200 g
cp1 = 10%
cp2 = 6%
mwody
Rozwiązanie:
I sposób
Masa substancji rozpuszczonej
ms = cp1 ⋅ mr1100%
ms = 10% ⋅ 200 g100%
ms = 20 g
Masa roztworu kwasu octowego o stężeniu 6%
mr2 = ms ⋅ 100%cp2
mr2 = 20 g ⋅ 100%6%
mr2 = 333,3 g
Masa wody, którą należy dodać
mw = 333,3 g – 200 g = 133,3 g
II sposób
Masa substancji rozpuszczonej
x10% = 200 g100%
x = ms = 20 g
Masa roztworu kwasu octowego o stężeniu 6%
20 g6% = y100%
y = mr2 = 333,3 g
Masa wody, którą należy dodać
mw = 333,3 g – 200 g = 133,3 g
III sposób
Masa roztworu kwasu octowego o stężeniu 6%
10% ⋅ 200 g100% = 6% ⋅ x100%
x = mr2 = 333,3 g
Masa wody, którą należy dodać mw = 333,3 g – 200 g = 133,3 g
Odpowiedź: Należy dodać 133,3 g wody.
Wskazówki
W celu rozwiązania zadania musisz wykonać odpowiednie obliczenia, na podstawie których będzie można przeprowadzić doświadczenie opisane w informacji do zadań. Aby rozwiązać zadanie, trzeba znać definicję stężenia procentowego roztworu i wiedzieć, na czym polega rozcieńczanie roztworu. Musisz wykonać obliczenia związane z rozcieńczaniem roztworów oraz zaplanować doświadczenie pozwalające otrzymać roztwór o zadanym stężeniu procentowym. W pierwszej kolejności oblicz masę kwasu octowego znajdującego się w roztworze o stężeniu 10% masowych, czyli masę substancji rozpuszczonej (ms = 20 g). Masę kwasu octowego obliczamy ze wzoru (I sposób) lub z proporcji (II sposób) lub podajemy bez obliczeń na podstawie definicji stężenia procentowego. Następnie, pamiętając, że masa kwasu octowego w roztworze o stężeniu 10% (przed rozcieńczeniem) jest taka sama, jak w roztworze o stężeniu 6% (po rozcieńczeniu), obliczamy masę roztworu otrzymanego po rozcieńczeniu. Masę roztworu o stężeniu 6% (mr2 = 333,3 g) obliczamy ze wzoru (I sposób) lub z proporcji (II i III sposób). Na koniec należy obliczyć masę dodanej wody (mw = 133,3 g) jako różnicę masy roztworu po rozcieńczeniu (mr2 = 333,3 g) i masy roztworu przed rozcieńczeniem (mr1 = 200 g). Należy przyjąć poprawne zaokrąglenia wyników pośrednich i wyniku końcowego oraz pamiętać o podaniu wyniku z odpowiednią jednostką. Pamiętaj, że wynik zależy od przyjętych zaokrągleń.
