Kémia keveréses-hígításos feladat: 17 tömegszázalékos (1,12 g/cm3 sűrűségű) H2SO4 oldatot kell előállítani 5,00 dm3 65,2 tömegszázalékos H2SO4 (sűrűség: 1,56 g/cm3) hígításával. Mennyi víz kell ehhez?

Ilyen feladatokban nem baj, hanem látjuk előre, hogy hogyan jutunk el a megoldásig, elég, ha elindulunk arra, amerre tudunk, és a kapott részeredmények majd továbbvezetnek bennünket. Itt például a térfogat és a sűrűség összeszorzásával megkapjuk az oldat tömegét, amiből már a tömegszázalék ismeretében megkapjuk az oldott anyag tömegét, majd abból az oldószerét is (a vizet).

Ha nem tudod, hogy hogyan indjul el, akkor a mértékegységek is segítenek, mert a sűrűség nevezőjében is térfogat van, tehát erről eszedbe juthat, hogy azt szorozni kell a térfogattal, persze azonos mértékegységekbe átváltva. Az 5 dm^3 az egyenlő 5000 cm^3, mert ugye ez alap dolog, hogy a mérőszám és a mértékegység között FORDíTOTT ARÁNYOSSÁG van, tehát ha 1000-szer kisebbre csökkentem a mértékegységet, akkor a mérőszám 1000-szeresére növekszik. (Az 1000 meg úgy jön ki, hogy 3-adik hatványra kell emelni a 10-et, mert a dm és a cm között ugye csak 10 lenne a váltószám, de ezt hatványozni kell a 3-adik hatványára.)

A kiindulási kénsav tömeg m=ró*V=1,56 g/cm^3 * 5000 cm^3 = 7800 g. Ennyi tehát az oldat tömeg, amelynek egy része oldott anyag (itt kénsav) egy része meg oldószer (itt víz). Az oldott anyag tömege=oldat tömege * (m/m% / 100%)=7800 g * (65,2%/100%)=7800 g * 0,652 = 5085,6 g. Ebből pedig már a vizet is ki tudjuk számolni: oldószer tömege=oldat tömege – oldott anyag tömege = 7800 g – 5085,6 g = 2714,4 g. Vagyis ennyi víz már eleve benne van, ezt majd figyelembe kell venni a kérdés megválaszolásakor.

Ha hígítom a kénsavat vízzel, attól az oldott anyag tömege nem változik, tehát ki kell számolni, hogy ugyanennyi oldott anyaghoz mekkora oldat tömeg fog tartozni, mikor a töménység 17 m/m%-ra csökken:

Oldat tömege=oldott anyag tömege / (m/m% / 100%) = 5085,6 g / (17% / 100%) = 5085,6 g / 0,17 = 29915,3 g. Ebben a víz mennyisége: 29915,3 – 5085,6 g = 24829,7 g lesz. De mivel ELEVE BENNE VOLT már 2714,4 g víz, ezért csak a kettő különbözetét kell hozzáönteni, ami: 24829,7 g – 2714,4 g = 22115,3 g. Vagyis 22,1153 kg víz kell. És mivel a víz sűrűsége 1 kg/dm^3, ezért ez ugyanennyi dm^3, és mivel a dm^3=liter, ezért literben is ugyanennyire van szükség. Remélem érhető voltam, és kapok zöld kezet. :)