Сколько мл 96% серной кислоты плотностью 1,84 г/мл потребуется для приготовления 500 мл 0,2 н раствора?

Для приготовления 500 мл (0,5 л) 0,2-нормального раствора серной кислоты из 96%-ной серной кислоты с плотностью 1,84 г/мл, необходимо выполнить расчёт в несколько этапов.

1. Определение молекулярной массы серной кислоты (H₂SO₄)

Молекулярная масса H₂SO₄:
$M_{\text{H₂SO₄}} = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98 \, \text{г/моль}$

2. Понятие нормальности

Нормальность (N) указывает количество эквивалентов вещества в литре раствора. Для H₂SO₄ один эквивалент равен $\frac{M_{\text{H₂SO₄}}}{2}$, так как она отдаёт два протона (H⁺) в реакции.
Эквивалентная масса серной кислоты:
$\frac{M_{\text{H₂SO₄}}}{2} = \frac{98}{2} = 49 \, \text{г/моль}$

3. Масса H₂SO₄, необходимая для приготовления 0,5 л раствора

Сначала определим, сколько граммов H₂SO₄ нужно:
$m = N \cdot V \cdot \text{эквивалентная масса}$
Подставляем значения:
$m = 0,2 \, \text{н} \cdot 0,5 \, \text{л} \cdot 49 \, \text{г/моль} = 4,9 \, \text{г}$

4. Перевод массы в объём 96%-ной серной кислоты

Массовая доля H₂SO₄ в 96%-ной кислоте составляет 0,96. Следовательно, в 1 г раствора содержится:
$m_{\text{чист. H₂SO₄}} = 0,96 \cdot m_{\text{раствора}}$
Обратное отношение даёт массу раствора:
$m_{\text{раствора}} = \frac{m_{\text{чист. H₂SO₄}}}{0,96} = \frac{4,9}{0,96} \approx 5,1 \, \text{г}$

Плотность раствора 1,84 г/мл. Таким образом, объём раствора:
$V = \frac{m_{\text{раствора}}}{\rho} = \frac{5,1}{1,84} \approx 2,77 \, \text{мл}$

Ответ

Для приготовления 500 мл 0,2-нормального раствора потребуется примерно 2,77 мл 96%-ной серной кислоты плотностью 1,84 г/мл.