Для решения этой задачи необходимо использовать формулы для расчета массовых долей раствора.
- Определение массы нитрата натрия в исходном растворе:
Массовая доля вещества (( w )) в растворе определяется как:
[ w = \frac{m{\text{вещества}}}{m{\text{раствора}}} ]
где ( m{\text{вещества}} ) — масса растворенного вещества, ( m{\text{раствора}} ) — масса всего раствора.
В данном случае, у нас есть раствор с массовой долей 10% и массой 250 г. Это означает, что в этом растворе содержится:
[ m_{\text{NaNO}_3, \text{нач.}} = 0{,}10 \times 250\, \text{г} = 25\, \text{г} ]
- Определение массовой доли и массы в конечном растворе:
Теперь определим, сколько нитрата натрия должно быть в конечном растворе с массовой долей 15%.
Пусть добавленная масса нитрата натрия будет ( x ).
Масса нового раствора будет ( 250\, \text{г} + x ).
Требуемая массовая доля 15%:
[ 0{,}15 = \frac{25\, \text{г} + x}{250\, \text{г} + x} ]
- Решение уравнения:
Решим это уравнение относительно ( x ):
[ 0{,}15 (250 + x) = 25 + x ]
Раскрываем скобки:
[ 37{,}5 + 0{,}15x = 25 + x ]
Переносим все слагаемые с ( x ) в одну сторону:
[ 37{,}5 - 25 = x - 0{,}15x ]
[ 12{,}5 = 0{,}85x ]
Находим ( x ):
[ x = \frac{12{,}5}{0{,}85} \approx 14{,}71\, \text{г} ]
Таким образом, необходимо добавить примерно 14.71 г нитрата натрия, чтобы получить раствор с массовой долей 15%.