Расчеты, связанные с растворением вещества в воде

Основная часть.

I. Способы решения задач по теме «Растворы. Массовая доля растворенного вещества (ω или С %)

Для решения этих задач можно пользоваться:

- соотношением:

- или «правилом креста»: 

Большая массовая доля ω₁            ω₃ – ω₂ массовая часть одного  раствора

                                                 ω₃

меньшая массовая доля ω₂           ω₁ –  ω₃ массовая часть другого раствора

Обозначения:

ω₁- массовая доля растворенного вещества в исходном растворе

ω_{2 –}  массовая доля растворенного вещества в новом растворе

ω_{3 –}  массовая доля растворенного вещества в новом растворе, полученном после смешивания первого и второго раствора.

m₁(р-ра), m₂ (р-ра), m₃(р-ра) – массы соответствующих растворов.

Если условно считать воду «раствором с массовой долей 0%», кристаллогидрат «раствором», твердое вещество «раствором с массовой долей 1 или 100%», то правило креста» можно использовать для любой задачи данного раздела.

- или формулами (для каждого типа задач)

- или методом стаканов.

                                                                  

Расчеты, связанные с растворением вещества в воде.

Формулы:

ω(в-ва) = ;                                     m (в-ва) = ; 

  m (Н₂О) = ;                      m(р-ра) = m (в-ва) + m (р-ля)

Вода – растворитель.

1.1. Найдите массовую долю растворенного вещества, если в 450 г воды растворили 2 г хлорида меди.

Дано: m(Н₂О) = 450 г                      Найти: ω    

      m(в-ва) = 2 г

Решение:

ω(в-ва) =

1) вычислим массу раствора: m(р-ра) = m (в-ва) + m (р-ля), где

m (р-ля) – это масса воды.

m(р-ра) = 450 + 2 = 452 (г)

2) ω(в-ва) = 2 / 452 = 0,004 (0,4 %)

Ответ: ω(в-ва) = 0,4 %

1.2. Какая масса растворенного вещества и какая масса воды содержится в 4 кг 10 % раствора ортофосфорной кислоты?

Дано: m(р-ра) = 4 кг                            Найти: m (в-ва) 

      ω(в-ва) = 10% или 0,1                            m (Н₂О)

Решение:

m (в-ва) = ω(в-ва) · m(р-ра)               

1) найдем массу вещества:

m (в-ва) = 0,1 · 4 = 0,4 (кг)

2) Найдем массу воды: m (Н₂О) = m(р-ра) - m (в-ва)

m (Н₂О) = 4 -0,4 = 0,6 (кг)

Ответ: m (в-ва) = 0,4 кг,   m (Н₂О) = 0,6 кг

5.1.3.. В какой массе воды надо растворить 7,47 л хлора, чтобы получить раствор с массовой долей хлора 1 %?

Дано: V(Cl₂) = 7,47 л                            Найти: m (Н₂О)

      ω(в-ва) = 1% или 0,01                                

                              Решение:

1 способ: 1) найдем массу хлора, используя формулы: m = n · M; n =

  M(Cl ₂) = 35,5 · 2 = 71 г/моль

  m(Cl ₂ )= 7,47 / 22,4 · 71 г/моль = 23,68 (г)

Проверка размерности: л/ л/моль · г/моль = г.

2) Найдем массу растворителя – воды по формуле:

m (Н₂О) =

m (Н₂О) =  = 2344 (г)

2 способ:  1) найдем массу хлора, используя формулы: m = n · M; n =

  M(Cl ₂) = 35,5 · 2 = 71 г/моль

  m(Cl ₂ )= 7,47 / 22,4 · 71 г/моль = 23,68 (г)

Проверка размерности: л/ л/моль · г/моль = г.

1) найдем массу воды, используя формулы:

  ω(в-ва) = ; m(р-ра) = m (в-ва) + m (Н₂О)

Пусть масса воды будет – х, тогда ω(в-ва) =      

х = 23.68 / 0,01 – 23.68 = 2344, т.е. m (Н₂О) = 2344 г                            

Ответ: m (Н₂О) = 2,344 кг