Question

1. Обчисліть масову частку цукру в розчині, який містить 350 г води і 70 г солі. 2. У 170 мл води розчинили 30г солі. Обчисліть масову частку солі в розчині. 3. W(солі) = 0,5, або 50%, це означає, що в 100г розчину міститься…..(перевести в гр., вказати співвідношення)

Answer 1

Ответ:

7 Розчини. Концентрація розчинів

Важливою характеристикою розчинів є їх концентрація – це вміст розчиненої речовини в певному об’ємі (масі) розчину або розчинника. Її виражають наведеними нижче способами.

Молярна концентрація (СМ) – це кількість молів розчиненої речовини в 1 л розчину;

Моляльна концентрація компоненту (Сm) – це кількість молів розчиненої речовини в 1 кг (1000 г) розчинника, наприклад, води:

, (7.1)

де m1 і m2 – маса розчинника і розчиненої речовини відповідно, М2 – молярна маса розчиненої речовини;

Молярна частка (N2) – це відношення кількості молів розчиненої речовини (n2) до загальної кількості молів у системі, тобто до суми молів розчинника (n1) і всіх розчинених у ньому речовин. Для бінарного розчину:

(7.2); або (7.3)

Масова частка (W) – це відношення маси розчиненої речовини до маси розчину:

або (7.4)

де m1 – маса розчинника, г; m2 – маса розчиненої речовини, г;

Молярна концентрація еквіваленту (СН) – це кількість молів еквівалентів розчиненої речовини в 1 л розчину, (мольeкв)/л:

(7.5)

де me – еквівалентна маса, г/(мольекв); m – маса розчиненої речовини (г) в 1 л розчину; V – об’єм розчину в літрах.

Титр розчину (Т) – це маса розчиненої речовини, яка міститься у 1 мл розчину.

Приклади розв’язування типових задач

Приклад 1 У 450 г води розчинили 50 г CuSO4 5H2O. Обчислити масову частку кристалогідрату та безводної солі у розчині.

Розв’язування: Масова частка W = mречовини/mрозчину

W1 = mкристалогідр./mрозчину; W2 = /

mрозчину = 450+50 = 500 г; W1=50/500=0,1

W2 = де W3 =

Звідки W2 = або у відсотках: W1 = 0,1 100% = 10%;

W2 = 0,064100%=6,4%.

Приклад 2 Обчислити: а) відсоткову, б) СМ, СН, Сm концентрації розчину H3PO4, одержаного при розчиненні 18 г кислоти у 282 мл води, якщо густина розчину 1,031 г/см3.

Розв’язування: W=; CM = ν/V , моль/л;

СН = νекв/V, моль/л; m(р-ну) = 18+282=300 г

V(р-ну) = 300/1,031=291 мл або 0,291 л

Тоді W = ;

Звідки:

СМ = 0,184/0,290=0,63; СН = 0,552/0,291=1,90;

Приклад 3 Скільки грамів 32%-ного розчину нітратної кислоти необхідно додати до 600 г 80%-ного розчину тієї самої кислоти, щоб одержати 64%-ний розчин?

Розв’язування: Для розв’язання такого типу задач можна застосувати метод змішування (“правило хреста”). Записують концентрації вихідних розчинів і розчину, який потрібно одержати, як це показано на схемі:

80 32 ч (80%)

64

16 ч (32%)

48 ч (64%)

Як видно із наведеної схеми, на 32 частини 80%-ного розчину, необхідно взяти 16 ч 32%-ного розчину, тоді:

32 ч – 16 ч

600 ч – х г (32%-ного р-ну)

Маса нового розчину складає: m = 600 + 300 = 900 ч

Перевірка: в 900 ч 64%-ного розчину складає:

m = 900 0,64 = 576 г

Маса HNO3 в 600 г 80%-ного і 300 г 32%-ного розчинів дорівнює:

m = (600 0,8) + (300 0,32) = 480 + 96 = 576 г

Приклад 4 На нейтралізацію 20 мл розчину кислоти витрачено 10 мл розчину лугу (СН = 0,5). Чому дорівнює СН кислоти?

Розв’язування: Речовини взаємодіють між собою в однакових кількостях еквівалентів:

СН(лугу) V(лугу) = СН(к-та) V(к-та)

Тоді:

Приклад 5 Скільки грамів сульфатної кислоти міститься в 23,5 см3 розчину з СН = 0,542, враховуючи, що еквівалент сульфатної кислоти взято відносно до реакції повного заміщення водню в кислоті?

Розв’язування:

Answer 2

1. Щоб обчислити масову частку цукру в розчині, потрібно знати масу цукру і масу розчину. За умовою, маса води в розчині дорівнює 350 г, а маса солі дорівнює 70 г. Тому, масу цукру потрібно визначити як різницю між масою розчину і масою солі:

Маса цукру = Маса розчину - Маса солі Маса цукру = 350 г - 70 г Маса цукру = 280 г

Тепер, щоб обчислити масову частку цукру в розчині, потрібно поділити масу цукру на масу розчину і помножити на 100%:

Масова частка цукру = (Маса цукру / Маса розчину) * 100% Масова частка цукру = (280 г / 350 г) * 100% Масова частка цукру ≈ 80%

Таким чином, масова частка цукру в розчині становить приблизно 80%.

2. Щоб обчислити масову частку солі в розчині, потрібно знати масу солі і масу розчину. За умовою, маса води в розчині дорівнює 170 мл, а маса солі дорівнює 30 г. Зауважте, що маса розчину в даному випадку вказана у мілілітрах, а не в грамах. Тому, щоб обчислити масу розчину в грамах, необхідно врахувати його щільність.

Для прикладу, якщо щільність води становить 1 г/мл, то маса води буде:

Маса води = Об'єм води * Щільність води Маса води = 170 мл * 1 г/мл Маса води = 170 г

Тепер можемо обчислити масову частку солі в розчині:

Масова частка солі = (Маса солі / Маса розчину) * 100% Масова частка солі = (30 г / 170 г) * 100% Масова частка солі ≈ 17,65%

Таким чином, масова частка солі в розчині становить приблизно 17,65%.

3. Число W(солі) = 0,5 або 50% означає, що в 100 г розчину міститься 50 г солі. Це можна перевести в грами, вказавши співвідношення:

1 г розчину містить (50 г солі / 100 г розчину) * 1 г розчину = 0,5 г солі

Таким чином, в 100 г розчину міститься 0,5 г солі.