Чтобы определить, в каком из предложенных вариантов масс воды нужно растворить 2 г сахара для получения 5% раствора, необходимо воспользоваться основными понятиями процентной концентрации раствора.
Процентная концентрация раствора ((C)) выражается как количество растворённого вещества в граммах на 100 грамм раствора. Формула для расчета выглядит следующим образом:
[ C = \frac{m{\text{в-ва}}}{m{\text{р-ра}}} \times 100\% ]
где:
- (C) — процентная концентрация раствора,
- (m_{\text{в-ва}}) — масса растворённого вещества,
- (m_{\text{р-ра}}) — масса раствора.
В данном случае (C = 5\%), (m{\text{в-ва}} = 2 \text{ г}). Необходимо найти (m{\text{р-ра}}), чтобы определить массу воды.
Подставим известные значения в формулу:
[ 5\% = \frac{2 \text{ г}}{m_{\text{р-ра}}} \times 100\% ]
Решаем это уравнение:
[ 0.05 = \frac{2 \text{ г}}{m_{\text{р-ра}}} ]
Перемножим обе части уравнения на (m_{\text{р-ра}}):
[ 0.05 \times m_{\text{р-ра}} = 2 \text{ г} ]
Теперь выразим (m_{\text{р-ра}}):
[ m_{\text{р-ра}} = \frac{2 \text{ г}}{0.05} ]
[ m_{\text{р-ра}} = 40 \text{ г} ]
Таким образом, масса готового раствора должна составлять 40 г. Поскольку масса раствора включает массу растворенного вещества (2 г сахара) и массу растворителя (воды):
[ m{\text{р-ра}} = m{\text{в-ва}} + m_{\text{воды}} ]
[ 40 \text{ г} = 2 \text{ г} + m_{\text{воды}} ]
Отсюда масса воды:
[ m_{\text{воды}} = 40 \text{ г} - 2 \text{ г} = 38 \text{ г} ]
Ответ: для приготовления 5% раствора необходимо 2 г сахара растворить в воде массой 38 г (вариант 2).