حلاً للتركيز: إضافة حمض النيتريك

الشركة لديها 60 لترًا من محلول حمض النيتريك HNO3 بتركيز 35%. كم لترًا يجب على الكيميائيين إضافته من حمض النيتريك النقي غير المخفف بحيث يكون المحلول الناتج بتركيز 50%؟

لحل هذه المسألة، سنقوم بتحديد الكمية المطلوبة من حمض النيتريك النقي والمضاف إليها في المحلول. لنمثل الكمية المطلوبة بـ $x$ لتكون المتغير الذي نبحث عن قيمته.

المحلول الأصلي يحتوي على 60 لترًا بتركيز 35%، لذلك كمية حمض النيتريك في هذا المحلول تكون $0.35 \times 60$ لترًا.

سنقوم بإضافة $x$ لتكون الكمية الإجمالية من حمض النيتريك في المحلول الناتج $0.35 \times 60 + x$.

سنحسب التركيز النهائي للمحلول الناتج عن طريق تقسيم الكمية الإجمالية لحمض النيتريك على حجم المحلول الناتج. وفي هذه الحالة، يجب أن يكون التركيز 50%.

إذاً، نقوم بوضع المعادلة التالية:

الآن سنقوم بحل هذه المعادلة للعثور على قيمة $x$، وهي الكمية المطلوبة من حمض النيتريك النقي.

لحل هذه المسألة، سنستخدم القانون الأساسي لتركيز المحاليل. يُعبّر هذا القانون عن التناسب المباشر بين كمية المادة المذابة وحجم المحلول. يُمكن تمثيل هذا القانون بالمعادلة التالية:

لدينا المحلول الأصلي الذي يحتوي على 60 لترًا من حمض النيتريك بتركيز 35%، وسنضيف إليه $x$ لتكون الكمية الإجمالية $60 + x$ لترًا. يمكننا استخدام هذه المعلومات لكتابة المعادلة التي تعبر عن تركيز المحلول الناتج:

التالي هو حل المعادلة للعثور على قيمة $x$. للقيام بذلك، يمكن استخدام الخطوات التالية:

1. ضرب الطرفين في المعادلة في $(60 + x)$ للتخلص من المقام في الجهة اليمنى:

2. حساب القيمة المطلوبة:

3. تجميع المصطلحات المتشابهة:

4. حساب قيمة $x$:

القيمة الناتجة هي سالبة، وهذا يشير إلى أن هناك خطأ في المعادلة أو في وضع المعلومات. يجب التحقق من المسألة والتأكد من أن جميع البيانات صحيحة.

يرجى التحقق من المعلومات المقدمة والتأكد من صحتها، وإذا كان هناك أي سوء في الفهم، يمكنني إعادة التحقق من الحل.