Какой объем раствора соляной кислоты с массовой долей 20 %

Масса HCl, которая содержится в 500 см3 раствора с Cэк= 0,051 моль/л, равна
т(HCl) = Мэкв(HCl)∙Cэк(HCl)∙V2(HCl),
где Мэкв(HCl) – молярная масса эквивалента HCl, равна его молярной массе, так как кислота однооснования: 1,01 + 35,45 = 36,46 г/моль;
Cэк(HCl) – молярная концентрация эквивалента раствора HCl, 0,051 моль/дм3;
V2(HCl) – объём раствора, который нужно приготовить, 500 см3 = 0,500 дм3.
т(HCl) = 36,46∙0,051∙0,500 = 0,9297 (г)
Масса раствора с ω(HCl) = 20 %, в которой содержится такая масса кислоты, равна
тр-ра = т(HCl)∙100/ω(HCl),
где т(HCl) – масса кислоты в растворе, 0,9297 г;
ω(HCl) – массовая доля кислоты в исходном растворе, 20 %.
тр-ра = 0,9297∙100/20 = 4,6485 (г)
Объём раствора равен
V1(HCl) = тр-ра/(HCl),
где тр-ра – масса 20 %-ного раствора, равна 4,6485 г;
(HCl) – плотность раствора, 1,098 г/см3.
V1(HCl) = 4,6485 : 1,098 = 4,23 (см3).
Титр раствора равен
Т(HCl) = т(HCl)/V2(HCl),
где т(HCl) – масса кислоты в растворе, 0,9297 г;
V2(HCl) – объём раствора, 500 см3.
Т(HCl) = 0,9297 : 500 = 0,001859 (г/см3).
Реакция с бурой идёт по уравнению
Na2B4O7·10H2O + 2HCl = 4Н3ВО3 + 2NaCl + 5H2O
Согласно закону эквивалентов
пэкв(Na2B4O7·10H2O) = пэкв(HCl),
где пэкв(Na2B4O7·10H2O) – число молей эквивалентов Na2B4O7·10H2O;
пэкв(HCl) – число молей эквивалентов HCl.
Число молей эквивалентов буры равно
пэкв(Na2B4O7·10H2O) = т(Na2B4O7·10H2O)/Мэкв(Na2B4O7·10H2O),
где т(Na2B4O7·10H2O) – масса буры, которая вступит в реакцию с приготовленным раствором кислоты, г;
Мэкв(Na2B4O7·10H2O) – молярная масса эквивалентов буры, равна 1/2 молярной массы Na2B4O7·10H2O, так как одна молекула буры реагирует с двумя молекулами HCl: (22,99∙2 + 10,81∙4 + 16,00∙7 + 18,02∙10) : 2 = 381,42 : 2 = 190,71 г/моль.
Число молей эквивалентов HCl равно
пэкв(HCl) = Cэк(HCl)∙V2(HCl),
где Cэк(HCl) – молярная концентрация эквивалента раствора HCl, 0,051 моль/дм3;
V2(HCl) – объём раствора, который нужно приготовить, 500 см3 = 0,500 дм3.
Подставим два последних выражения в уравнение закона эквивалентов:
т(Na2B4O7·10H2O)/Мэкв(Na2B4O7·10H2O) = Cэк(HCl)∙V2(HCl)
Выразим из полученного уравнения массу буры.
т(Na2B4O7·10H2O) = Мэкв(Na2B4O7·10H2O)∙Cэк(HCl)∙V2(HCl);
т(Na2B4O7·10H2O) = 190,71·0,051·0,500 = 4,8631 (г).
Титр раствора T(HCl/Na2B4O7·10H2O) равен
T(HCl/Na2B4O7·10H2O) = т(Na2B4O7·10H2O)/V2(HCl),
где т(Na2B4O7·10H2O) – масса буры, необходимая для нейтрализации раствора кислоты, равна 4,8631 г;
V2(HCl) – объём приготовленного раствора, 500 см3.
T(HCl/Na2B4O7·10H2O) = 4,8631 : 500 = 0,009726 (г/см3).
Ответ: V1(HCl) = 4,23 см3; Т(HCl) = 0,001859 г/см3; т(Na2B4O7∙10H2O) = 4,8631 г; T(HCl/Na2B4O7·10H2O) = 0,009726 г/см3.
Индивидуальное