Для решения данной задачи мы можем использовать систему уравнений, основанную на данных о массах и концентрациях растворов.
Обозначим:
- ( m_1 ) и ( m_2 ) - массы первого и второго растворов соответственно.
- ( c_1 ) и ( c_2 ) - концентрации йодистого калия в первом и втором растворах соответственно.
- ( x ) - масса йодистого калия в первом растворе.
- ( y ) - масса йодистого калия во втором растворе.
Из условия задачи:
- ( x + y = 68 ) г (сумма масс йодистого калия в обоих растворах).
- ( m_1 + m_2 = 200 ) г (общая масса нового раствора).
Также известно, что:
- ( x = 48 ) г (масса йодистого калия в первом растворе).
- ( y = 20 ) г (масса йодистого калия во втором растворе).
Теперь найдем массы растворов ( m_1 ) и ( m_2 ):
- ( c_1 = \frac{x}{m_1} )
- ( c_2 = \frac{y}{m_2} )
Из условия, что концентрация первого раствора на 15% больше второго:
[ c_1 = c_2 + 0.15 ]
Подставим выражения для концентраций:
[ \frac{x}{m_1} = \frac{y}{m_2} + 0.15 ]
Так как ( x = 48 ) г и ( y = 20 ) г, подставим эти значения:
[ \frac{48}{m_1} = \frac{20}{m_2} + 0.15 ]
Используя второе уравнение, ( m_1 + m_2 = 200 ) г, выразим ( m_2 ) через ( m_1 ):
[ m_2 = 200 - m_1 ]
Подставим это в уравнение концентраций:
[ \frac{48}{m_1} = \frac{20}{200 - m_1} + 0.15 ]
Решим это уравнение для ( m_1 ), подставляя числовые значения и решая численно или с помощью алгебраических преобразований. Получив ( m_1 ), найдем ( m_2 ) из уравнения ( m_2 = 200 - m_1 ).
Далее, найдя ( m_1 ) и ( m_2 ), можно вычислить ( c_1 ) и ( c_2 ):
[ c_1 = \frac{48}{m_1} ]
[ c_2 = \frac{20}{m_2} ]
Уравнение решается численно или с помощью системы алгебраических уравнений, и результаты должны совпасть с данными в задаче: ( c_1 = 40\% ) и ( c_2 = 25\% ).