Roztwór to jednorodna mieszanina dwu lub więcej rodzajów cząsteczek nie reagujących z sobą. Stężenie roztworu to ilość substancji, wyrażonej w jednostkach masy lub objętości, rozpuszczonej w określonej liczbie jednostek objętości lub masy roztworu bądź rozpuszczalnika.
%(w/o) oznacza procent wagowo objętościowy tzn. liczbę gramów substancji rozpuszczonej w 100g roztworu
Do obliczeń użyjemy klasy Solution. Obliczenia wykonamy w klasie Main.

Klasy

Klasa Solution
package solutions;

public class Solution {
    private Solution() {
    }

    /**
     * Sporządzanie roztworów przez rozpuszczanie substancji w wodzie
     *
     * @param substG - masa substancji rozpuszczonej w gramach
     * @param waterM - objętość wody w ml
     * @param solM   - końcowa objêtość roztworu w ml
     * @param solP   - koñcowe stężenie % roztworu
     * @return - ile gram danej substancji trzeba aby uzyskac roztwór
     */
    public static double rozpuszczanie(double substG, double waterM,
                                       double solM, double solP) {
        double gram = 0;
        if ((substG == 0) && (waterM == 0)) {
            gram = solP * solM / 100;
        }
        return gram;
    }

    /**
     * Rozcieñczanie roztworów przez dodanie wody
     *
     * @param substM- objêtość roztworu substancji w ml
     * @param substP  - stężenie % (%w/o) roztworu
     * @param solM    - końcowa objętość roztworu w ml
     * @param solP    - końcowe stężenie % roztworu
     * @return - objętość roztworu wejściowego w ml
     */
    public static double rozcienczanie(double substM, double substP,
                                       double solM, double solP) {
        double ml = 0;
        if (substM == 0) {
            ml = solM * solP / substP;
        }
        if (solM == 0) {
            ml = substM * substP / solP;
        }
        return ml;
    }

    /**
     * Mieszanie roztworów o różnych stężeniach
     *
     * @param substP  - stężenie % (%w/o) roztworu 1
     * @param substP2 - stężenie % (%w/o) roztworu
     * @param solM    - końcowa objęość roztworu
     * @param solP    - końcowe stężenie roztworu
     * @return x - objętość pierwszego roztworu, y - objętość
     * drugiego roztworu
     */
    public static double[] mieszanie(double substP, double substP2,
                                     double solM, double solP) {
        double ml = 0;
        double ml2 = 0;
        double[] temp = new double[2];
        double temp1 = Math.abs(substP2 - solP);
        double temp2 = Math.abs(substP - solP);
        double temp3 = temp1 + temp2;
        ml = solM * temp1 / temp3;
        ml2 = solM - ml;
        temp[0] = ml;
        temp[1] = ml2;
        return temp;
    }
}
Klasa Main
package solutions;

public class Main{
	public static void main(String[] args) {
		double nacl = Solution.rozpuszczanie(0, 0, 300, 15);
		System.out.println(nacl);
		double gluk = Solution.rozpuszczanie(0, 0, 400, 20);
		System.out.println(gluk);
		double ml = Solution.rozcienczanie(0, 27, 3000, 0.9);
		System.out.println(ml);
		double ml3 = Solution.rozcienczanie(0, 30, 600, 4);
		System.out.println(ml3);
		double ml2 = Solution.rozcienczanie(40, 25, 0, 3);
		System.out.println(ml2);
		double[] miesz = Solution.mieszanie(20, 3, 500, 9);
		System.out.println(miesz[0] + " " + miesz[1]);
	}
}

Zadania

Rozpuszczanie

Zadanie 1
Ile gram NaCl potrzeba aby uzyskać 300 ml 15% (%w/o) roztwór.
Rozwiązanie: użyjemy metody Solution.rozpuszczanie().
Solution.rozpuszczanie(0, 0, 300, 15);
Otrzymaną liczbę gramów (45.0g) należy rozpuścić w pewnej niewielkiej ilości wody, a następnie dopełnić wodą do objętości 300 ml.
Zadanie 2
Potrzebne jest 400 ml 20% roztworu glukozy. Ile glukozy należy użyć?
Rozwiązanie: użyjemy metody Solution.rozpuszczanie().
Solution.rozpuszczanie(0,0,400, 20);
Otrzymaną liczbę gramów glukozy (80.0g) należy rozpuścić w pewnej ilości wody i dopełnić wodą do 400 ml.

Rozcieńczanie

Zadanie 3
Ile ml 27% roztworu (% w/o) NaCl potrzeba aby sporządzić 3000 ml 0.9% roztworu tej substancji?
Rozwiązanie: użyjemy metody Solution.rozcienczanie().
Solution.rozcienczanie(0, 27, 3000, 0.9);
Otrzymaną liczbę (100.0) ml 27% roztworu uzupełnić wodą do objętości 3000 ml.
Zadanie 4
Ile ml 30% roztworu NaOH potrzeba do sporządzenia 600 ml 4% roztworu?
Rozwiązanie: użyjemy metody Solution.rozcienczanie().
Solution.rozcienczanie(0,30, 600, 4);
Otrzymaną objętość (80.0) ml 30% roztworu należy uzupełnić wodą do objętości 600 ml.

Mieszanie

Zadanie 5
Do jakiej objętości należy rozcieńczyć 40 ml 25% roztworu, aby uzyskać stężenie 3%.
Rozwiązanie: użyjemy metody Solution.rozcienczanie().
Solution.rozcienczanie(40, 25, 0, 3);
Roztwór należy uzupełnić do otrzymanej objętości (333.33) ml
Zadanie 6
Ile ml 20% i 3% roztworu NaCl należy zmieszać ze sobą aby otrzymać 500 ml 9% roztworu?
Rozwiązanie: użyjemy metody Solution.mieszanie().
Solution.mieszanie(20, 3, 500, 9);
Należy zmieszać 176.47 ml roztworu o stęeniu 20% i 323.529 ml roztworu 3%.

Wyniki

Wszystkie odpowiedzi na zadania, które podaliśmy w tekście otrzymasz uruchamiając klasę Main.

1) 45.0
2) 80.0
3) 100.0
40 80.0
5) 333.3333333333333
6) 176.47058823529412 323.52941176470586

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *