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.