Жив собі один садівник на імя Максим. Він вирощував яблука
багато років. Навесні Максим побачив на своїх яблунях грибок, який
може зіпсувати весь осінній урожай, тому взявся за приготування
розчину залізного купоросу. На всі яблуні йому знадобиться 300 кг
розчину з масовою часткою Ферум (ІІ) сульфату 5%. Допоможемо
Максиму з розрахунками!
1. Обчисліть масову частку солі у Ферум (ІІ) сульфаті гептагідраті.
2. Обчисліть масу розчиненої речовини у розчині, яким Максим
проводитиме обприскування кущів.
3. Обчисліть масу кристалогідрату та об'єм води, необхідні для
приготування такої кількості розчину.
4. *Максим після обробки саду виявив, що в нього залишилось ще 2 кг
розчину, яким він міг би обробити кущі смородини. Але смородину
обробляють 3% розчином . Скільки води потрібно додати до 2кг 5%
розчину, щоб отримати 3%?
Ответы
1. Масова частка солі у Ферум (ІІ) сульфаті гептагідраті:
Ферум (ІІ) сульфат гептагідрат має формулу FeSO₄·7H₂O. Маса молекули FeSO₄ - 55.85 (Fe) + 32.06 (S) + 4 * 16.00 (O) = 151.85 г/моль.
Маса молекули FeSO₄·7H₂O - 151.85 (FeSO₄) + 7 * 18.02 (H₂O) = 249.09 г/моль.
Масова частка солі у гептагідраті: (151.85 г / 249.09 г) * 100% ≈ 60.95%.
2. Маса розчиненої речовини у розчині:
Маса розчиненої речовини = (5% з 300 кг) = 0.05 * 300 кг = 15 кг.
3. Обчислімо масу кристалогідрату та об'єм води:
- Маса кристалогідрату = (15 кг / 0.6095) ≈ 24.6 кг.
- Об'єм води = 15 кг - 24.6 кг ≈ 9.6 кг.
4. Щоб зробити 3% розчин із залишку 5% розчину:
Маса розчину для смородини = 2 кг * (3% / 5%) = 1.2 кг (розчин) + 0.8 кг (вода).
Отже, Максиму потрібно додати 0.8 кг води до залишку 5% розчину для обробки кущів смородини.
Ответ:
Масова частка солі у Ферум (ІІ) сульфаті гептагідраті:
Масова частка вказується у відсотках. Масова частка Ферум (ІІ) сульфату в гептагідраті дорівнює 5%. Це означає, що в 100 г гептагідрату є 5 г солі.
Маса розчиненої речовини у розчині:
Максиму потрібно 300 кг розчину з масовою часткою Ферум (ІІ) сульфату 5%. Масова частка означає, що в 100 г розчину є 5 г солі. Тоді весь розчин буде містити:
(300 кг) * (1000 г/кг) * (5/100) = 15000 г Ферум (ІІ) сульфату
Маса кристалогідрату та об'єм води для приготування розчину:
Для розчину Максима потрібно 300 кг розчину з масовою часткою Ферум (ІІ) сульфату 5%. Ми вже визначили, що весь розчин містить 15000 г солі. Тепер потрібно обчислити масу кристалогідрату та об'єм води, необхідні для приготування такої кількості розчину.
Маса кристалогідрату:
Зазначено, що масова частка Ферум (ІІ) сульфату у гептагідраті 5%. Тобто, у 100 г гептагідрату є 5 г солі.
Тоді маса гептагідрату, яку Максим повинен додати до води, буде:
(15000 г) / (5/100) = 300000 г = 300 кг
Об'єм води:
Об'єм води для приготування розчину можна знайти, враховуючи, що об'єм розчину складається з маси кристалогідрату (гептагідрату) та об'єму води.
Одиниця об'єму води відповідає одиниці маси води, тому об'єм води буде такий же, як і маса гептагідрату, тобто 300 кг.
Додавання води до розчину для смородини:
Максим має 2 кг 5% розчину, і він хоче отримати 3% розчин для обробки смородини. Позначимо масу води, яку потрібно додати, як W (у кількості грамів).
Спочатку знайдемо масу солі в початковому розчині: 5% від 2 кг.
Маса солі = (5/100) * 2000 г = 100 г солі.
Тепер ми можемо записати рівняння для кількості солі в результуючому розчині:
Маса солі у новому розчині = 100 г.
Також ми знаємо, що розчин має бути 3% солі. Тобто маса солі має дорівнювати 3% від загальної маси розчину, який дорівнює (2000 г + W г).
Ми можемо записати рівняння:
100 г = (3/100) * (2000 г + W г).
Тепер розв'яжемо це рівняння:
100 г = (3/100) * (2000 г + W г).
Поділимо обидві сторони на (3/100):
100 г / (3/100) = 2000 г + W г.
Помножимо обидві сторони на (3/100):
(100 г / (3/100)) = 2000 г + W г.
3300 г = 2000 г + W г.
Віднімемо 2000 г з обох сторін:
3300 г - 2000 г = W г.
1300 г = W г.
Отже, Максиму потрібно додати 1300 г води до 2 кг 5% розчину, щоб отримати 3% розчин для обробки смородини.