Решение. При разбавлении концентрированного раствора растворителем (водой) увеличивается масса раствора, но масса растворенного вещества (Н2SO4) остается постоянной и

При разбавлении концентрированного раствора растворителем (водой) увеличивается масса раствора, но масса растворенного вещества (Н₂SO₄) остается постоянной и во вновь приготовленном растворе. Следовательно, изменяется отношение масс растворенного вещества и раствора, то есть концентрация.

С учетом равенства массы Н₂SO₄ в концентрированном и разбавленном растворах используем формулу (7.3):

ω ′ m ′ = ω ′ (m + m (H₂O)) = ω ∙ m,

где ω, m – массовая доля, масса концентрированного раствора;

ω ′, m ′ – массовая доля, масса разбавленного раствора.

Массу раствора можно выразить через объем раствора и его плотность:

m = V ∙ ρ.

С учетом этого соотношения преобразуем формулу (7.6):

ω ′ V ′ ρ ′ = ω V ρ.

Отсюда

.

Для нахождения молярной доли Н₂SO₄ необходимо вычислить массу (m ′) Н₂SO₄ и массу Н₂О в разбавленном 1, 0 %-ном растворе

m ′ = ω ′ ∙ m _р-ра = ω ′ ∙ V ′ ∙ ρ ′ = 0, 01∙ 154∙ 1, 006 = 15, 553 г;

m _р-ра = V ′ ∙ ρ ′ = 1546∙ 1, 006 = 1555, 276 г;

m (H₂O) = m _р-ра – m ′ = 1555, 276 – 15, 553 = 1539, 723 г;

M (H₂SO₄) = 2∙ 1 + 32 + 4∙ 16 = 98 г/моль; М (Н₂О) = 2∙ 1 + 16 = 18 г/моль.

Определим молярную долю Н₂SO₄ в растворе (см. табл. 7.1).

Пример 3. Рассчитать массовую долю (ω ′ ′) серной кислоты в растворе, приготовленном смешением 50 мл разбавленного раствора с молярной концентрацией 1, 1 моль/л и плотностью 1, 06 г/мл с 10 мл концентрированного раствора с массовой долей Н₂SO₄ 98 % и плотностью 1, 9 г/мл.