Как найти плотность смешанного раствора

Изменение концентрации вещества при смешивании двух газов/растворов

Смешиваем 0,7 литра 40% раствора этилового спирта с 2 литрами, условно говоря, 5% раствора того же спирта. Очевидно, что мы получим 2,7 литра раствора спирта — на раствора какой концентрации ?

Предположим, имеется некая газовая смесь, состоящая из 2 или более газов, или, например, раствор вещества в воде или иной жидкости. Эту газовую смесь или жидкий раствор разбавляют другим газом или жидкостью — может быть, содержащей интересующую нас составляющую, а может быть, и не содержащий. При такой ситуации, часто возникает вопрос: как посчитать итоговую концентрацию вещества в получившейся смеси? Или же, наоборот, итоговая (требующаяся) концентрация известна, но нужно узнать, сколько газа/раствора нужно добавить к исходной смеси, чтобы получить нужную концентрацию.

На самом деле, эти вопросы обычно задаются в задачах, фигурирующих в школьных учебниках математики (точнее, того ее раздела, который именуют арифметикой) примерно, кажется, за 5-6 класс. Однако, подобные вещи без практики легко забываются, а самостоятельно, путем логических выкладок, когда мозг занят совсем другими вещами, восстановить подобные формулы бывает сложно (да и часто просто не хочется тратить на это время) — поэтому, мы решили написать эту страницу не только для «ленивых» посетителей нашего сайта, но отчасти и для себя.

Смешиваем 2 газа или жидкости, содержащих вещество — какова будет его концентрация в смеси?

Типичный пример проиллюстрирован на рисунке выше (или справа — смотря, какой у Вас монитор) : имеется 40-процентный (по объему) раствор этилового спирта в воде (водка) и пиво, которое мы условно будем считать 5-процентным (об.) раствором того же этилового спирта в той же воде. Предположим, что мы смешали 0,7 литра водки с 2 литрами пива. Какова будет итоговая концентрация, или объемное содержание, этилового спирта в получившейся смеси?

Отметим, что по формуле ниже можно рассчитать итоговую концентрацию не только по объему, но и по массе, а в некоторых случаях, эту формулу можно использовать и вообще для расчета итоговых величин другого, нежели концентрация, порядка.

Формула расчета концентрации

, где
C — искомая концентрация вещества в смеси [%]
C₁ — концентрация вещества в 1ой составляющей смеси [%]
V₁ — объем 1ой составляющей смеси [единица измерения объема — например, л — или единица измерения массы]
C₂ — концентрация вещества во 2ой составляющей смеси [%]
V₂ — объем 2ой составляющей смеси [та же единица измерения, что для V₁]

Для удобства проведения расчетов по вышеприведенной формуле, мы подготовили автоматический калькулятор:

Сколько нужно добавить, чтобы получить требуемую концентрацию?

Другой случай, обратный описанному выше: известен состав исходной газовой смеси или раствора, и известна требуемая финальная концентация вещества, которую нужно получить. Получить ее требуется путем добавления к исходной смеси газов/жидкостей другой смеси, содержащей требуемое вещество. Однако, неизвестно одно из двух: или сколько смеси с известным содержанием вещества нужно добавить, или насколько концентрированным должно быть известное количество добавляемого вещества. То есть, не известно или C₂, или V₂.

Рассмотрим случай с неизвестным объемом «добавки» V₂, при известной ее концентрации C₂. Путем несложных математических преобразований выше приведенной формулы получаем:

Формула объема добавки

И, для Вашего удобства, калькулятор к ней:

Конечно, аналогичным образом, выведя формулу для определения концентрации второй составляющей C₂, можно посчитать также, какое содержание нужного вещества должно быть в известном объеме V₂ второй составляющей, чтобы в итоге получилась некая требующуяся концентрация C.

Как найти плотность смеси

Смесь состоит минимум из двух компонентов, перемешанных в хаотичном порядке без определенной системы. Каждый из них имеет свою плотность. Для определения плотности смеси нужно знать массы или объемы веществ, которые смешиваются. Плотность жидких смесей измеряется ареометром.

Статьи по теме:

• Как найти плотность смеси
• Как определить состав смеси
• Как определить плотность грунта

Вам понадобится

• — ареометр;
• — таблица плотностей веществ;
• — весы;
• — мерный цилиндр.

Инструкция

Для измерения плотности жидкой смеси возьмите ареометр. Погрузите его в жидкость, чтобы он свободно плавал в ней. В верхней части ареометра находится шкала. Определите плотность смеси, совмещая шкалу с нижним краем мениска жидкости, в которую он погружен.

Для расчета плотности смеси взвесьте ее на весах. Значение массы m получите в граммах. С помощью мерного цилиндра, или другим способом, определите объем взвешенного количества смеси V. Измерение произведите в см³. Рассчитайте плотность смеси, поделив ее массу на объем, ρ=m/V. Результат получите в г/см³. Чтобы перевести его в кг/м³, результат умножьте на 1000.

ПримерПри переплавке двух металлов получили 400 г сплава, объемом 50 см³. Определите его плотность. Рассчитайте значение плотности по формуле ρ=400/50=8 г/ см³ или 8000 кг/м³.

Если известны плотности веществ, которые будут смешиваться, и их объемы, как это часто встречается при смешивании жидкостей, рассчитайте плотность получившейся смеси. Измерьте объем смеси. Он может несколько отличаться от суммарного объема смешиваемых жидкостей. Например, при смешивании 1 литра спирта и 1 литра воды объем смеси окажется меньше 2-х литров. Это связанно с особенностями строения молекул этих двух жидкостей.

Если плотности смешиваемых жидкостей неизвестны, найдите их значение в специальной таблице. Для расчета найдите сумму произведений плотности каждой из жидкостей на ее объем ρ1∙V1+ ρ2∙V2+ ρ3∙V3+… и т.д. Полученное значение поделите на общий объем смеси V, ρ=(ρ1∙V1+ ρ2∙V2+ ρ3∙V3+…)/V.

ПримерПри смешивании 1 л воды и 1 л этилового спирта получили 1,9 л смеси. Определите ее плотность. Плотность воды равна 1 г/ см³, спирта — 0,8 г/см³. Переведите единицы объема: 1 л=1000 см³, 1,9=1900 см³. Рассчитайте плотность смеси по формуле для двух компонентов ρ=(ρ1∙V1+ ρ2∙V2)/V=(1∙1000+ 0,8∙1000)/1900≈0,947 г/см³.

• Изменение объёма при нагревании

Совет полезен?
Статьи по теме:

• Как проверить плотность тосола
• Как определить плотность воды
• Как найти плотность при давлении и температуре

Добавить комментарий к статье
Похожие советы

• Как перевести плотность
• Как перевести единицы
• Как определить плотность масел
• Как вычислять относительную плотность вещества
• Что такое относительная плотность
• Как меняется плотность вещества при нагревании
• Как узнать плотность молока
• В чем измеряется плотность
• Как перевести из кг в литры
• Как найти среднюю плотность
• Как определить марку бетона
• Как приготовить раствор заданной концентрации
• Как увеличивается объем при нагревании
• Как повысить плотность бетона

1.2.2 Растворы электролитов в случае электролитных растворов интерес представляют расчетные методы определения плотности смешанных растворов электролитов.

Расчеты проводят по формуле, выведенной Г.И. Микулиным, в соответствии с которой плотность смешанного раствора электролитов определяется через кажущиеся молярные объемы электролитов в смеси как сумма:

где ρ₀ – плотность растворителя, М_i – молярная масса i-го электролита, с_i – концентрация i-го электролита в смешанном растворе,

Для практического применения эту формулу удобно представить в виде

Значения констант и индивидуальны для каждого электролита в данном растворителе при данной температуре и не зависят от присутствия других солей. Поэтому значения этих параметров находят из концентрационной зависимости кажущегося молярного объема i-го электролита в его бинарном растворе (имеется в виду раствор электролита в данном растворителе), описываемой уравнением Мэссона в виде

Значения рассчитывают по соотношению

где V – объем раствора; — молярный объем растворителя, и — числа молей растворителя и соли в растворе.

По данным о плотности водных растворов некоторых солей при 20 о С, приведенным в таблице 2, рассчитать плотность растворов двух солей следующего состава: А (8%) + В (16%).

Вариант №1 NaCl + KCl;

Вариант №2 NaCl + LiCl;

Вариант №3 NaCl + NH₄Cl;

Вариант №7 KCl + NH₄Cl;

Вариант №8 КCl + NaNO₃;

Вариант №9 KCl + KNO₃;

Вариант №4 NaCl + NaNO₃;

Вариант №5 NaCl + KNO₃;

Вариант №6 КCl + LiCl;

Вариант №10 LiCl + NH₄Cl;

Вариант №11 LiCl + NaNO₃;

Вариант №12 LiCl + КNO₃.

1) Выразить состав растворов в шкале моляростей, мольдм –3 ;

2) рассчитать значения кажущихся мольных объемов φ_i солей в их индивидуальных растворах, см. ур. 14);

3) построить зависимость и определить коэффициенты уравнения Мэссона (ур. 13);

4) рассчитать коэффициенты α и β.

5) по формуле (12) рассчитать плотность смешанного раствора. Плотность воды при 20 о С принять равной 1 г см –3 . Качественный и количественный состав смешанного электролита указывает преподаватель.

Таблица 2. Значения плотности водных растворов солей при 20 о С (1 г/см 3 ).

Как найти общую плотность двух веществ?

неверно
общая плотность двух веществ=общая масса/общий объем
общая масса=m1+m2
V1=m1/p1
V2=m2/p2
общий объем=V1+V2=m1/p1+m2/p2
а дальше сам
Удачи!

Остальные ответы
А если плотность воды: 1г/см3 а плотность железа 7,8г/см3, то какая у них средняя плотность?
Похожие вопросы
Ваш браузер устарел

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.