Какой объем раствора, содержащего 40,0% серной кислоты по массе, необходим для приготовления 0,500 дм3 раствора

Для решения данной задачи нам понадобятся некоторые понятия из химии. В данном случае, нам нужно найти объем раствора серной кислоты, содержащего 40,0% серной кислоты по массе, который необходим для приготовления 0,500 дм3 раствора с молярной концентрацией серной кислоты 0,150 моль/дм3.

Шаг 1: Найдем массу серной кислоты, необходимой для приготовления 0,500 дм3 раствора с заданной молярной концентрацией.
Масса = объем × концентрация × молярная масса
Масса = 0,500 дм3 × 0,150 моль/дм3 × молярная масса H2SO4

Шаг 2: Найдем молярную массу серной кислоты (H2SO4).
Молярная масса H2SO4 = (молярная масса H × 2) + (молярная масса S) + (молярная масса O × 4)
Молярная масса H2SO4 = (1,00784 г/моль × 2) + (32,06 г/моль) + (16,00 г/моль × 4)

Шаг 3: Выразим массу серной кислоты, содержащуюся в растворе 40,0% по массе.
масса серной кислоты = масса раствора × процент серной кислоты

Шаг 4: Найдем объем раствора, содержащего 40,0% серной кислоты по массе, необходимый для приготовления требуемого раствора.
Объем = масса серной кислоты / концентрация H2SO4

Давайте выполним эти шаги по порядку.

Шаг 1: Найдем массу серной кислоты, необходимой для приготовления 0,500 дм3 раствора с заданной молярной концентрацией.

Масса = 0,500 дм3 × 0,150 моль/дм3 × молярная масса H2SO4

Шаг 2: Найдем молярную массу серной кислоты (H2SO4).

Молярная масса H2SO4 = (1,00784 г/моль × 2) + (32,06 г/моль) + (16,00 г/моль × 4)

Шаг 3: Выразим массу серной кислоты, содержащуюся в растворе 40,0% по массе.

масса серной кислоты = масса раствора × процент серной кислоты

Шаг 4: Найдем объем раствора, содержащего 40,0% серной кислоты по массе, необходимый для приготовления требуемого раствора.

Объем = масса серной кислоты / концентрация H2SO4

Теперь выполним эти шаги:

Шаг 1:
Масса = 0,500 дм3 × 0,150 моль/дм3 × 98,09 г/моль (молярная масса H2SO4) = 7,35725 г

Шаг 2:
Молярная масса H2SO4 = (1,00784 г/моль × 2) + (32,06 г/моль) + (16,00 г/моль × 4) = 98,09 г/моль

Шаг 3:
Масса серной кислоты = 7,35725 г × 100% / 40,0% = 18,393125 г

Шаг 4:
Объем = 18,393125 г / 0,150 моль/дм3 = 122,621 дм3

Таким образом, для приготовления 0,500 дм3 раствора с молярной концентрацией серной кислоты 0,150 моль/дм3 необходим объем раствора, содержащего 40,0% серной кислоты по массе, округленный до трех знаков после запятой, равный 122,621 дм3.