Тема 6. Растворы. Способы выражения концентрации растворов

Растворами называют однородные (гомогенные) системы, состоящие из двух и более компонентов и имеющие переменный состав. Растворы занимают промежуточное положение между механическими смесями и химическими соединениями Растворы бывают газообразные, жидкие и твердые. Наибольшее практическое значение имеют жидкие растворы. Чаще других встречаются двухкомпонентные растворы, состоящие из растворителя и растворенного вещества. Важной характеристикой раствора является содержание растворенного вещества – концентрация. Существует несколько способов выражения концентрации.

Массовая доля (процентная концентрация) – количество граммов растворенного вещества, содержащееся в 100 г раствора (w)

w= m_р.в./m_р-ра

m_р-ра= V∙r,

Пример 1. Чему равна массовая доля сульфата натрия в растворе, если 0,3 моль соли растворить в 400 мл воды.

Решение. Чтобы найти массовую долю соли, нужно знать массу сульфата натрия и массу раствора. Масса сульфата натрия будет равна m(Na₂SO₄)_.= M∙n; m(Na₂SO₄) = 0,3∙142 =42,6 г (142 – молярная масса сульфата натрия). Масса раствора складывается из массы растворителя (воды) и массы растворенного вещества (Na₂SO₄). Масса воды составляет 400 г, т.к.плотность воды 1г/мл. m _р-ра= 400 + 42,6 = 442,6 г

w = 42,6/442,6 = 0,096 (9,6%)

Пример 2. В 1 л воды растворили 300 л хлороводорода (н.у.). Найти массовую долю HCl в таком растворе.

Решение. Найдем массу растворенного хлороводорода. m(HCl) = V*M/V₀ m(HCl) = 300∙36,5/22,4 = 488,8г. Затем находим массу раствора m = m(H2O) + m(HCl); m = 1000 + 488,8 =1488,8 г. Массовая доля хлороводорода равна w = 488.8/1488,8 = 0,33 (33%)

Молярность – число молей растворенного вещества, содержащееся в 1 литре раствора (С_м). См = n/V, n - число молей, V – объем раствора, л.

Пример 3. В 250 мл раствора содержится 1,4 г гидроксида калия Найти молярную концентрацию раствора.

Решение. Найдем, сколько граммов КОН содержится в 1000 мл раствора. Масса КОН = 1,4∙1000/250 = 5.6 г, Затем найдем, сколько это составляет молей. Для этого нужно знать молярную массу КОН. Она равна 56 г/моль. n = 5,6/56 = 0,1. Это и будет молярность раствора. См = 0,1.

Моляльность – число молей растворенного вещества, содержащееся в 1000 г растворителя (Сm). Cm = n/1000

Пример 4. Найти моляльность раствора NaCl, если в 500 г воды растворено 20 г соли.

Решение. Найдем, сколько г соли содержится в 1000 г воды; масса соли равна 40 г. Далее находим молярную массу NaCl и число молей. М = 58,5 г/моль. n = 40/58 5 = 0,68. Cm = 0,68m.

Мольная доля – отношения числа молей растворенного вещества к сумме молей всех компонентов в растворе (N₁). N₁ = n₁/n₁ + n₂

n₁- число молей растворенного вещества, n₂ - число молей растворителя.

Контрольные вопросы

101. Сколько граммов сульфата марганца (II) необходимо для приготовления 3 л 0,15М раствора?

102. Сколько граммов нитрата кальция и воды требуется для приготовления 0,5 л 25%-го раствора (пл. раствора 1,25 г/мл)?

103. Какой объем 95%-ной серной кислоты (пл.1,84г/мл) требуется для приготовления 2л 0,1М раствора?

104. Вычислить молярность и мольную долю сульфата железа (II) в 10%-ном растворе (пл.1,10 г/мл).

105. Определите массовую долю кислоты в 2М растворе H₃PO₄ (плотность раствора 1,10 г/мл).

106. В 1 л воды можно растворить 700 л аммиака (н.у.). Найти массовую долю аммиака в таком растворе.

107. Какова массовая доля H₂S в растворе, полученном из 8 л сероводорода и 1 л воды?

108. Какой объем раствора плотностью1,33 г/мл с массовой долей гидроксида натрия 0,3 надо прилить к 200 мл воды, чтобы приготовить раствор с массовой долей NaOH 8%?

109. Какую массу раствора с массовой долей 20% можно приготовить из 0,6 моля нитрата калия? Сколько воды для этого нужно?

110. К 250 г раствора с массовой долей растворного вещества 10% прилили50 мл воды. Чему равна массовая доля растворенного вещества после разбавления?

111. Какую массу нитрата серебра и воды нужно взять для приготовления 300 мл раствора (пл.1,12 г/мл) с массовой долей 5%?

112. Плотность раствора КОН с массовой долей 14% равна 1,133г/мл. Какова молярность этого раствора?

113. Сколько граммов сульфата магния получится при выпаривании 200 мл 0,1 молярного раствора?

114. Найти молярность и моляльность 50%-ного раствора хлорной кислоты (HClO₄), плотность раствора которой 1,410 г/мл.

115. Вычислить моляльность и мольную долю фосфорной кислоты в 20%-ном водном растворе (пл.1,143 г/мл).

116. Сколько мл пергидроля (30%-я Н₂О₂, пл.1,112 г/мл) и воды потребуется для приготовления 2 л 3%-ного раствора пероксида водорода (пл.1,006 г/мл)?

117. Смешали 300 г 20%-ного раствора и 500 мл 24%-ного раствора хлорида натрия (пл.1,22г/мл). Чему равна процентная концентрация полученного раствора?

118. Из 2кг 17%-ного раствора при охлаждении выделилось 70 граммов соли. Чему равна процентная концентрация охлажденного раствора?

119. К 100 мл 96%-ной серной кислоты (пл.1,84 г/мл) прибавили 400 мл воды. Получился раствор плотностью 1,222 г/мл. Вычислите его молярность и массовую долю серной кислоты в полученном растворе.

120. Сколько граммов карбоната натрия содержится в 400мл 0,25М раствора?

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: