18. Массовая доля H2SO4 в 4,8 М растворе серной кислоты, равна 29,4%. Найдите плотность раствора кислоты (г/мл).

Решение:

Используем формулу молярной концентрации: \( C_M = \frac{10 \cdot \rho × w}{M} \), где:

• \( C_M \) — молярная концентрация (4,8 моль/л).
• \( \rho \) — плотность раствора (г/мл) (искомая).
• \( w \) — массовая доля (29,4% = 0,294).
• \( M \) — молярная масса \( H_2SO_4 \) = 2*1 + 32 + 4*16 = 98 г/моль.

Выразим плотность \( \rho \) из формулы:

\( \rho = \frac{C_M × M}{10 × w} \)

Подставляем значения:

\( \rho = \frac{4,8 \text{ моль/л} × 98 \text{ г/моль}}{10 × 0,294} \)

\( \rho = \frac{470,4}{2,94} ≈ 160 \) г/л. Это плотность в г/л. Для перевода в г/мл нужно разделить на 1000.

\( \rho ≈ 160 \text{ г/л} / 1000 = 0,16 \) г/мл. Кажется, что-то не так, так как плотность серной кислоты обычно выше.

Попробуем пойти другим путем. Предположим, что объем раствора равен 1 л (1000 мл).

• Количество моль \( H_2SO_4 \) = 4,8 моль.
• Масса \( H_2SO_4 \) = 4,8 моль * 98 г/моль = 470,4 г.
• Масса раствора, исходя из массовой доли: \( m_{\text{раствора}} = \frac{m_{H_2SO_4}}{w} = \frac{470,4 \text{ г}}{0,294} ≈ 1600 \) г.
• Плотность раствора: \( \rho = \frac{m_{\text{раствора}}}{V_{\text{раствора}}} = \frac{1600 \text{ г}}{1000 \text{ мл}} = 1,6 \) г/мл.

Ответ: 1,6 г/мл.