ЗАДАЧИ НА РАСТВОРЫ
Условимся считать, что раствор – это система, состоящая из двух веществ: растворителя и растворенного вещества. Растворителем может быть не только вода, но и некоторые другие вещества: спирт, бензол, ацетон и т.п. В одном и том же растворителе может быть растворено несколько веществ при условии, что они не взаимодействуют друг с другом.
Концентрация раствора может быть процентной (ω) и выражаться в процентах или долях от единицы; молярной (С) – моль/л; нормальной (N) – экв/л и др.
ПРОЦЕНТНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ
(массовая доля вещества в растворе).
Для решения задач обычно используются формулы с обозначениями:
m рв — масса растворенного вещества
m р-ра — масса раствора
ωрв — массовая доля растворенного вещества
Как рассчитать эти значения?
ωрв = m рв : m р-ра
mрв = m р-ра • ω рв
mр-ра = m рв : ω рв
mр-ра = ρ • V
mр-ра = mрв + m (H2O)
Массу раствора можно рассчитывать по-разному, исходя из имеющихся в задаче данных, по одной из трех формул в конце списка. Массовая доля растворенного вещества может быть выражена и в процентах, и в долях единицы.
Задача 13. Сколько г соли и мл воды нужно взять для приготовления 20 г 5%-ного раствора соли?
Решение.
Из списка формул выбираем ту, которая требуется для вычисления массы растворенного вещества, и подставляем в нее имеющиеся данные из условия задачи:
mрв = m р-ра • ωрв = 20 г • 0,05 = 1 г
Таким образом, в нашем растворе должно быть соли 1 г, остальное вода:
m (Н2О) = m р-ра – mрв = 20 г – 1 г = 19 г
V (H2O) = m : ρ = 19 г : 1 г/мл = 19 мл
Ответ: масса соли — 1 г, объем воды — 19 мл.
Аналогично решаются и другие простейшие задачи на растворы.
Задача 14. При выпаривании 30 г раствора получено 6 г соли. Какова была массовая доля соли в этом растворе до выпаривания?
Решение.
ωрв = m рв : m р-ра = 6 г : 30 г = 0,2 (или 20%)
Если к раствору добавляется вода – раствор разбавляется. Несложно и в этом случае рассчитать процентную концентрацию полученного раствора (ω2). Формула для расчета массовой доли растворенного вещества остается той же, но следует учесть:
а) к раствору добавляли только воду, но не соль, поэтому масса растворенного вещества остается в нем той же, что и до разбавления:
mрв2 = m рв1
б) масса раствора увеличится на массу добавленной воды:
m р-ра2 = m р-ра1 + m (Н2О)
Ну а дальше все просто:
ωрв2 = m рв2 : m р-ра2
Задача 15. К 60 г 10%-ного раствора добавили 40 мл воды. Какова массовая доля соли в полученном растворе?
Решение.
Сначала найдем массу воды, умножив ее объем на плотность:
m (H2O) = ρ • V = 40 мл • 1 г/мл = 40 г.
Найдем массу полученного раствора, сложив массу исходного раствора с массой добавленной воды:
m р-ра2 = m р-ра1 + m воды = 60 г + 40 г = 100 г
Выясним, сколько соли было в первоначальном растворе – она же будет растворенным веществом в конечном растворе:
mрв1 = m р-ра1 • ωрв1 = 60 г • 0,1 = 6 г
Находим массовую долю растворенного вещества в конечном растворе, разделив массу растворенной соли на массу конечного раствора:
ωрв2 = m рв2 : m р-ра2 = 6 г : 100 г = 0,06 = 6%
Ответ: ωрв2 = 6%
Еще больше задач самых разных типов — в книге «Учимся решать задачи по химии», ее можно заказать у автора.
Была ли вам полезна эта статья? Поделитесь, пожалуйста: