Вычислить массу вещества в растворе. Растворы: концентрация, массовая доля

Данный урок посвящен изучению темы «Массовая доля вещества в растворе». С помощью материалов урока Вы научитесь количественно оценивать содержание растворенного вещества в растворе, а также определять состав раствора по данным о массовой доле растворенного вещества.

Тема: Классы неорганических веществ

Урок: Массовая доля вещества в растворе

Масса раствора складывается из масс растворителя и растворенного вещества:

m(р)=m(в)+m(р-ля)

Массовая доля вещества в растворе равна отношению массы растворенного вещества к массе всего раствора:

Решим несколько задач с использованием приведенных формул.

Вычислите массовую долю (в %) сахарозы в растворе, содержащем воду массой 250 г и сахарозу массой 50 г.

Массовую долю сахарозы в растворе можно вычислить по известной формуле:

Подставляем числовые значения и находим массовую долю сахарозы в растворе. Получили в ответе 16,7%.

Преобразуя формулу для вычисления массовой доли вещества в растворе, вы можете находить значения массы растворенного вещества по известной массе раствора и массовой доли вещества в растворе; или массу растворителя по массе растворенного вещества и массовой доли вещества в растворе.

Рассмотрим решение задачи, в которой изменяется массовая доля растворенного вещества при разбавлении раствора.

К 120 г раствора с массовой долей соли 7% прилили 30 г воды. Определите массовую долю соли в образовавшемся растворе.

Проанализируем условие задачи. В процессе разбавления раствора масса растворенного вещества не меняется, а увеличивается масса растворителя, а значит, увеличивается масса раствора и, наоборот, уменьшается массовая доля вещества в растворе.

Во-первых, определим массу растворенного вещества, зная массу начального раствора и массовую долю соли в этом растворе. Масса растворенного вещества равна произведению массы раствора и массовой доли вещества в растворе.

Мы уже выяснили, что масса растворенного вещества при разбавлении раствора не изменяется. Значит, вычислив массу полученного раствора, можно найти массовую долю соли в образовавшемся растворе.

Масса полученного раствора равна сумме масс исходного раствора и добавленной воды. Массовая доля соли в образовавшемся растворе равна отношению массы растворенного вещества и массы образовавшегося раствора. Таким образом, получили массовую долю соли в образовавшемся растворе равную 5,6%.

1. Сборник задач и упражнений по химии: 8-й кл.: к учеб. П.А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / П.А. Оржековский, Н.А. Титов, Ф.Ф. Гегеле. – М.: АСТ: Астрель, 2006. (с.111-116)

2. Ушакова О.В. Рабочая тетрадь по химии: 8-й кл.: к учебнику П.А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / О.В. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековский; под.ред. проф. П.А. Оржековского - М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006. (с.111-115)

3. Химия. 8 класс. Учеб.для общеобр. учреждений / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. – М.:Астрель, 2013. (§35)

4. Химия: 8-й класс: учеб.для общеобр. учреждений / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. М.: АСТ: Астрель, 2005. (§41)

5. Химия: неорг. химия: учеб.для 8 кл. общеобразоват. учреждений / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009. (§28)

6. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав.ред. В.А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003.

Дополнительные веб-ресурсы

3. Взаимодействие веществ с водой ().

Домашнее задание

1. с. 113-114 №№ 9,10 из Рабочей тетради по химии: 8-й кл.: к учебнику П.А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / О.В. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековский; под.ред. проф. П.А. Оржековского - М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006.

2. с.197 №№ 1,2 из учебника П.А. Оржековского, Л.М. Мещеряковой, М.М. Шалашовой «Химия: 8кл.», 2013 г.

ВНИМАНИЕ!!!

УЧАЩИЕСЯ 9 КЛАССОВ!!!

Для успешной сдачи экзамена по химии в некоторых билетах вам необходимо будет решить задачу. Предлагаем вам рассмотреть, разобрать и закрепить в памяти решение типовых задач по химии.

Задача на вычисление массовой доли вещества, находящегося в растворе.

В 150 г воды растворили 50г фосфорной кислоты. Найдите массовую долю кислоты в полученном растворе.

Дано : m(H2O) = 150г, m(H3PO4) = 50г

Найти : w (H3PO4) - ?

Приступаем к решению задачи.

Решение : 1). Находим массу получившегося раствора. Для этого просто сложим массу воды и массу прилитой к ней фосфорной кислоты.

m(раствора) = 150г + 50 г = 200 г

2). Для решения нам необходимо знать формулу массовой доли . Записываем формулу массовой доли вещества в растворе.

w (вещества) = https://pandia.ru/text/78/038/images/image002_9.png" width="19" height="28 src="> * 100%= 25%

Записываем ответ.

Ответ : w (H3PO4) =25%

Задача на вычисление количества вещества одного из продуктов реакции, если известна масса исходного вещества.

Вычислите количество вещества железа, которое получится в результате взаимодействия водорода с 480г оксида железа(III).

Записываем известные величины в условие задачи.

Дано : m(Fe2O3) = 4

Так же записываем, что необходимо найти в результате решения задачи.

Найти : n (Fe) - ?

Приступаем к решению задачи.

Решение : 1). Для решения подобных задач сперва нужно записать уравнение реакции, описанной в условии задачи.

Fe2O3 + 3 H2https://pandia.ru/text/78/038/images/image004_4.png" width="12" height="26 src="> , где n- количество вещества, m - масса этого вещества, а M - молярная масса вещества.

По условию задачи нам не известна масса получившегося железа, т. е. в формуле количества вещества нам неизвестны две величины. Поэтому мы будем искать количество вещества по количеству вещества оксида железа (III). Количества вещества железа и оксида железа(III) следующим отношением.

https://pandia.ru/text/78/038/images/image006_4.png" height="27 src="> ;где 2- стехиометрический коэффициент из уравнения реакции, стоящий перед железом, а 1 – коэффициент, стоящий перед оксидом железа(III).

отсюда n (Fe)= 2 n (Fe2O3)

3). Находим количество вещества оксида железа(III).

n (Fe2O3) = https://pandia.ru/text/78/038/images/image008_4.png" width="43" height="20 src=">– молярная масса оксида железа (III), которую мы вычисляем на основании относительных атомных масс железа и кислорода, а также учитывая количество этих атомов в оксиде железа (III): М(Fe2O3)= 2х 56 + 3х 16=112 + 48 = 160Алюминий" href="/text/category/alyuminij/" rel="bookmark">алюминия ?

Записываем условие задачи.

Дано: m(Al) = 54г

А так же записываем, что нам необходимо найти в результате решения задачи.

Найти : V (H2) - ?

Приступаем к решению задачи.

Решение : 1) записываем уравнение реакции по условию задачи.

2 Al + 6 HCl https://pandia.ru/text/78/038/images/image011_1.png" width="61" height="20 src=">n - количество вещества данного газа.

V (Н2) = Vm * n (Н2)

3). Но в этой формуле нам неизвестно количество вещества водорода.

4). Найдем количество вещества водорода по количеству вещества алюминия по следующему соотношению.

https://pandia.ru/text/78/038/images/image013_2.png" height="27 src="> ; отсюда n (H2) = 3 n (Al): 2 , где 3 и 2 – стехиометрические коэффициенты, стоящие соответственно перед водородом и алюминием.

5)..png" width="33" height="31 src=">

n (Al) = https://pandia.ru/text/78/038/images/image016_1.png" width="45" height="20 src=">* 6 моль= 134 ,4 л

Запишем ответ.

Ответ: V (Н2) =134 ,4 л

Задача на вычисление количества вещества (или объема) газа, необходимого для реакции с определенным количеством вещества (или объемом) другого газа.

Какое количество вещества кислорода потребуется для взаимодействия с 8 моль водорода при нормальных условиях?

Запишем условия задачи.

Дано : n (H2) = 8моль

А так же запишем, что необходимо найти в результате решения задачи.

Найти : n(O2) - ?

Приступаем к решению задачи.

Решение : 1). Запишем уравнение реакции, следуя условию задачи.

2 H2 + О2https://pandia.ru/text/78/038/images/image017_1.png" width="32" height="31 src="> = ; где 2 и 1 – стехиометрические коэффициенты, стоящие перед водородом и кислородом соответственно в уравнении реакции.

3). Отсюда 2 n (O2)= n (H2)

А количество вещества кислорода равно: n (O2)= n (H2):2

4). Нам остается подставить в полученную формулу данные из условия задачи.

n (О2) = 8моль:2 = 4 моль

5). Запишем ответ.

Ответ: n (О2) = 4 моль

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

МБОУ «Хову-Аксынская средняя общеобразовательная школа» РАСТВОРЫ. Вычисление массовой доли растворенного вещества в растворе Урок для 8-го класса Учитель: Хуурак А.Х.

Если ты, придя с мороза, Наливаешь крепкий чай, Хорошенько сахарозу В чашке ложкой размешай.

Задача Бабушка внукам на завтрак приготовила чай, один попросил положить в стакан две чайные ложки сахара, а второй – два кусочка сахара - рафинада. Определите, не пробуя на вкус, в каком стакане чай слаще?

Вопросы Что Вы понимаете под словосочетанием «Сладкий чай» с точки зрения химии? Почему Вы не можете сразу ответить на вопрос задачи? Каких знаний или умений Вам не хватает?

Тема: Растворы. Вычисления массовой доли растворенного вещества в растворе.

Цель: Формирование знаний о растворах, массовой доли растворенного вещества

План урока: Вспомнить, что мы уже знаем по этой теме? Узнать, как найти содержание растворенного вещества в растворе? Узнать количественные данные для решения задачи? Решить предложенную задачу. Применить полученные знания при решении других задач.

О чём идёт речь в задаче, поставленной в начале урока? Что же такое чай с сахаром с точки зрения химии? Из чего состоит любой раствор? Что в нём является растворителем, а что растворенным веществом?

Растворы – это однородные системы, состоящие из молекул растворителя и частиц растворенного вещества, между которыми происходят физические и химические взаимодействия

Вода что добавили + растительное масло + речной песок + поваренная соль (NaCl) + оксид калия (K 2 O) Растворение нет нет да да Химическая реакция нет нет нет да K 2 O + Н 2 О 2КОН Что образовалось неоднородная система (эмульсия) неоднородная система (суспензия) однородная система (раствор) однородная система (раствор)

Взвеси, в которых мелкие капельки какой-либо жидкости равномерно распределены между молекулами воды, называют эмульсиями. Взвеси, в которых мелкие частицы твердого вещества равномерно распределены между молекулами воды, называют суспензиями.

Растворимость веществ в воде Вещества хорошо растворимые (в 100г H 2 O больше 1г вещества) нерастворимые (в 100г H 2 O меньше 0,01г вещества) малорастворимые (в 100г H 2 O меньше 1г вещества) РАСТВОРИМОСТЬ НЕКОТОРЫХ СОЛЕЙ В 100 г ВОДЫ ПРИ 20 °С Хорошо растворимые Сульфат меди Нитрат калия Иодид натрия CuS0 4 KN0 3 Nal 22,2 31,6 179,10 Практически нерастворимые Бромид серебра Хлорид серебра Иодид серебра AgBr AgCl Agl 0,0037 0,00009 0,000003 Малорастворимые Сульфат серебра Сульфат кальция Иодид свинца Ag 2 S0 4 CaS0 4 Pbl 2 0,79 0,20 0,07 Карбонат кальция CaCO 3 Гидроксид кальция Ca (OH) 2 Хлорид кальция CaCl 2

Способность вещества образовывать с другими веществами (растворителями) однородные системы – растворы Зависит: От природы растворяемого вещества От температуры

Растворы насыщенные ненасыщенные это растворы, в которых данное вещество при данной температуре больше растворяться не может это растворы, в которых данное вещество при данной температуре еще может растворяться Коэффициент растворимости – это масса вещества (г), способная раствориться в одном литре растворителя (л) Например, растворимость NANO 3 равна 80,5 г/л при 10 0 С. Это означает, что при данной температуре в одном литре воды может раствориться 80,5 г. нитрата натрия.

Узнайте как найти содержание растворенного вещества в растворе, количественные данные для решения задачи. «В каком стакане чай слаще?»

продолжите предложения Раствор состоит из… Растворителем может быть… Для того, чтобы приготовить раствор заданной концентрации необходимо знать…

РАСТВОРЫ Разбавленные Концентрированные Если в определенном объеме раствора содержится мало растворенного вещества Если в определенном объеме раствора содержится много растворенного вещества

Как выражают содержание вещества в растворе? Содержание вещества в растворе часто выражают в массовых долях.

Что такое массовая доля растворенного вещества? Отношение массы растворенного вещества к массе раствора называют массовой долей растворенного вещества (w - омега): w р.в.- массовая доля растворенного вещества (%); m в-ва – масса вещества или соли (г); m р-ра – масса раствора (г)

Физминутка

Решение задач В 513 грамм дистиллированной воды растворили 20 грамм соли. Вычислите массовую долю растворенного вещества в полученном растворе? Дано: Решение: m(H 2 O) =513 г 1. Вычисляем, массу раствора: m (соли)=20 г w- ? 2. Вычисляем массовую долю по формуле:

Я узнал… Я знаю… Я могу… Вызвало затруднение… Мне это пригодится…

СПАСИБО за урок!

Предварительный просмотр:

Технологическая карта урока

Тема урока: «Растворы. Вычисление массовой доли растворённого вещества в растворе» (1 час)

Класс: 8а

Учитель: Хуурак Аяна Хемчикеевна

Тип урока: урок открытия новых знаний

Цель урока:

Задачи:

1.На систему знаний: сформировать знания о растворах и массовой доле растворённого вещества.

2. На систему специальных умений:

а) объяснять понятия «раствор», «растворённое вещество», «растворитель»;

б) уметь вычислять массу раствора, массовую долю растворённого вещества в растворе, массу растворённого вещества.

3. На систему общеспециальных умений:

а) работать с текстом учебника;

б) составлять алгоритм решения задачи;

в) уметь производить необходимые расчёты для нахождения массовой доли растворённого вещества.

4. На систему общеучебных умений и навыков:

а) уметь анализировать, сравнивать, обобщать и делать выводы

Планируемые результаты учебного занятия:

Предметные: умение давать определение понятию «раствор», знание формулы для расчета массовой доли вещества в растворе, умение вычислять массовую долю вещества в растворе, массу раствора, массу растворенного вещества.

Метапредметные:

регулятивные: умение планировать и регулировать свою деятельность, самостоятельно планировать пути достижения цели, владение основами самоконтроля и самооценки;

коммуникативные: готовность получать необходимую информацию, отстаивать свою точку зрения в диалоге и в выступлении, выдвигать гипотезу, доказательства, продуктивно взаимодействовать со своими партнерами, владение устной и письменной речью;

познавательные: умение определять понятия, устанавливать аналогии, строить логические рассуждения и делать выводы, производить поиск информации, анализировать и оценивать её достоверность.

Личностные: принятие социальной роли обучающегося, развитие мотивов учебной деятельности и формирование личностного смысла обучения, социальных и межличностных отношений.

Используемая технология: ИКТ, технология обучения в сотрудничестве.

Информационно-технологические ресурсы: Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. Химия: учебник для 8 класса общеобразовательных организаций/. Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман - 3-е изд.- М: «Просвещение», 2015.- 207 с., Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, компьютер, мультимедиапроектор, презентация.

Этапы урока:

Изучение нового материала и решение проблемы.
Физкультминутка.
Первичное закрепление.
Домашнее задание.
Рефлексия.

Ход урока:

Мотивационо-информационный. Постановка проблемы.

Присутствие и готовность учащихся к уроку.

- Приветствие, создание положительного эмоционального настроя.

Здравствуйте, садитесь. Хочу начать урок следующими словами: Если ты, придя с мороза,
Наливаешь крепкий чай,
Хорошенько сахарозу
в чашке ложкой размешай.

Сейчас я предлагаю вам решить следующую задачу:

Бабушка внукам на завтрак приготовила чай, один попросил положить в стакан 2 чайные ложки сахара, а второй – 2 кусочка сахара-рафинада. Определите, не пробуя на вкус, в каком стакане чай слаще? (Чтение задачи сопровождается показом слайдов, слайд 3).

Будете работать в парах.

Дети: работают в парах.

- Я вижу удивление в ваших глазах, вы не знаете, как это сделать? Прежде всего, посмотрите на чай с сахаром с точки зрения химии.

Обсудите в парах и запишите ответы на вопросы:

– Что вы понимаете под словосочетанием «сладкий чай» с точки зрения химии?

– Почему вы не можете сразу ответить на вопрос задачи?

– Каких знаний или умений вам не хватает?

Исходя из ваших ответов, сформулируйте тему урока.

(Дети работают в парах, отвечают на вопросы, затем идёт коллективное обсуждение ответов отдельных пар, учитель комментирует ответы, подводит к теме урока)

Итак, тема нашего урока «Растворы. Вычисление массовой доли растворённого вещества в растворе».

Запишите сегодняшнее число и тему урока .

Что вам нужно знать на уроке?

Какая цель нашего урока?

Цель: формирование знаний о растворах, массовой доле растворенного вещества.

Планирование решения проблемы и достижения цели урока.

Теперь давайте составим последовательность наших действий для достижения цели урока (формулируется в совместной беседе с учащимися, затем высвечивается на слайде 4):

План урока:

1. Вспомнить, что мы уже знаем по этой теме.

2. Узнать, как найти содержание растворённого вещества в растворе.

3. Узнать количественные данные для решения задачи.

4. Решить предложенную задачу.

5. Применить полученные знания при решении других задач.

Актуализация знаний учащихся.

Сейчас обсуждаем этапов работы, решаем проблемных ситуаций. Работаем с учебником. Откройте учебники страница 110 параграф 33.

Вспомним, что мы уже знаем по этой теме.

Ответим на вопросы:

О чём идёт речь в задаче, поставленной в начале урока? (о чае с сахаром)

Так что же такое чай с сахаром с точки зрения химии? (раствор)

Из чего состоит любой раствор? (из растворённого вещества и растворителя)

Что в нём является растворителем, а что растворённым веществом? (растворитель – вода, растворенное вещество – сахар)

Давайте запишем в тетрадях.

Слайд 1Растворы – это однородные системы, состоящие из молекул растворителя и частиц растворенного вещества, между которыми происходят физические и химические взаимодействия.

Слайд 2. Какие бывают растворы?

Слайд 3. Растворимость веществ.

Изучение нового материала и решение проблемы. Обсуждаем 2 и 3 этапы работы. Работаем с учебником, откройте с.114 параграф 34.

Узнайте, как найти содержание растворённого вещества в растворе, количественные данные для решения задачи (стр. 127-130 учебника, 6 слайд презентации) и решите задачу. (работа с учебником в парах: вывод формулы, решение задачи).

Итак, смогли ли вы ответить на вопрос: «В каком стакане чай слаще?»

Кто хочет проверить это опытным путём? (Один пробует чай на вкус в обоих стаканах).

Сейчас продолжите предложения (слайд 9):

1. Раствор состоит из…

2. Растворителем может быть….

3. Для того, чтобы приготовить раствор заданной концентрации, необходимо знать….

Запишите в тетрадях.

Сейчас ответьте на следующий вопрос? Как выражают содержание вещества в растворе? (массовых долях)

Запишите формулу для вычисления массовой доли растворённого вещества на доске.

А почему в одном стакане чай слаще? (зависит от массы растворенного вещества).

Физкультминутка. (слайд).

Первичное закрепление.

Давайте решим задачи. Чтобы решить данную задачу, нам нужно записать условия задачи.

Домашнее задание.

Рефлексия.

Инструкция

Массовая доля вещества находится по формуле: w = m(в)/m(см), где w – массовая доля вещества, m(в) – масса вещества, m(см) – масса смеси. Если же растворено, то выглядит так: w = m(в)/m(р-ра), где m(р-ра) – масса раствора. Массу раствора при необходимости тоже можно найти: m(р-ра) = m(в) + m(р-ля), где m(р-ля) – масса растворителя. При желании массовую долю можно умножить на 100%.

Если в условии задачи не дано значения массы, то его можно рассчитать с помощью нескольких формул, выбрать нужную помогут величины данные в условии. Первая формула для : m = V*p, где m – масса, V – объем, p – плотность. Следующая формула выглядит так: m = n*M, где m – масса, n – количество вещества, M – молярная масса. Молярная масса в свою очередь складывается из атомных масс элементов, входящих в состав вещества.

Для лучшего понимания данного материала решим задачу. Смесь медных и магниевых опилок массой 1,5 г обработали избытком . В результате реакции водород объемом 0,56 л (). Вычислите массовую долю меди в смеси.
В этой задаче проходит , записываем ее уравнение. Из двух веществ с избытком соляной кислоты только магний: Mg + 2HCl = MgCl2 + H2. Чтобы найти массовую долю меди в смеси, необходимо подставить значения в следующую формулу: w(Cu) = m(Cu)/m(см). Масса смеси дана, найдем массу меди: m(Cu) = m(см) – m(Mg). Ищем массу : m(Mg) = n(Mg)*M(Mg). Найти количество вещества магния поможет уравнение реакции. Находим количество вещества водорода: n = V/Vm = 0,56/22,4 = 0,025 моль. По уравнению видно, что n(H2) = n(Mg) = 0,025 моль. Рассчитываем массу магния, зная что молярная равна 24 г/моль: m(Mg) = 0,025*24 = 0,6 г. Находим массу меди: m(Cu) = 1,5 – 0,6 = 0,9 г. Осталось вычислить массовую долю: w(Cu) = 0,9/1,5 = 0,6 или 60%.

Видео по теме

Обратите внимание

Массовая доля не может быть больше единицы или, если она выражается в процентах, больше 100%.

Источники:

"Пособие по химии", Г.П. Хомченко, 2005.
Вычисление доли продаж по региону

Массовая доля показывает в процентах или в долях содержание вещества в каком–либо растворе или элемента в составе вещества. Умение вычислить массовую долю полезно не только на уроках химии, но и когда вы хотите приготовить раствор или смесь, например, в кулинарных целях. Или изменить процентное отношение, в уже имеющемся у вас составе.

Инструкция

К примеру, вам на зиму необходим минимум в 15 куб. метров березовых дров.
Ищите в справочной плотность березовых дров. Это: 650 кг/м3.
Вычисляйте массу, подставив значения в ту же формулу удельной плотности.

m = 650*15 = 9750 (кг)

Теперь, исходя из грузоподъемности и вместимости кузова, вы можете определиться с видом транспортного средства и количеством поездок.

Видео по теме

Обратите внимание

Люди постарше больше знакомы с понятием удельного веса. Удельная плотность вещества – это то же, что и удельный вес.

Массовая доля вещества показывает его содержание в более сложной структуре, например, в сплаве или смеси. Если известна общая масса смеси или сплава, то зная массовые доли составляющих веществ можно найти их массы. Найти массовую долю вещества, можно зная его массу и массу всей смеси. Эта величина, может выражаться в дольных величинах или процентах.

Вам понадобится

весы;
периодическая таблица химических элементов;
калькулятор.

Инструкция

Определите массовую долю вещества, которое находится в смеси через массы смеси и самого вещества. Для этого с помощью весов определите массы , составляющих смесь или . Затем сложите их. Полученную массу примите за 100%. Чтобы найти массовую долю вещества в смеси, поделите его массу m на массу смеси M, а результат умножьте на 100% (ω%=(m/M)∙100%). Например, в 140 г воды растворяют 20 г поваренной соли. Чтобы найти массовую долю соли, сложите массы этих двух веществ М=140+20=160 г. Затем найдите массовую долю вещества ω%=(20/160)∙100%=12,5%.

Если требуется найти или массовую долю элемента в веществе с известной формулой, воспользуйтесь периодической таблицей элементов. По ней найдите атомные массы элементов, которые в вещества. Если один в формуле несколько раз, умножьте его атомную массу на это число и сложите полученные результаты. Это будет молекулярная масса вещества. Чтобы найти массовую долю любого элемента в таком веществе, поделите его массовое число в данной химической формуле M0 на молекулярную массу данного вещества M. Результат множьте на 100 % (ω%=(M0/M)∙100%).

Например, определите массовую долю химических элементов в медном купоросе. Медный (сульфат меди II), имеет химическую формулу CuSO4. Атомные массы элементов, входящих в его состав равны Ar(Cu)=64, Ar(S)=32, Ar(O)=16, массовые числа этих элементов будут равны M0(Cu)=64, M0(S)=32, M0(O)=16∙4=64, с учетом того, что в молекуле содержится 4 атома . Рассчитайте молекулярную массу вещества, она равна сумме массовых чисел составляющих молекулу веществ 64+32+64=160. Определите массовую долю меди (Cu) в составе медного купороса (ω%=(64/160)∙100%)=40%. По такому же принципу можно определить массовые доли всех элементов в этом веществе. Массовая доля серы (S) ω%=(32/160)∙100%=20 %, кислорода (О) ω%=(64/160)∙100%=40%. Обратите внимание на то, что сумма всех массовых долей вещества должна составить 100%.

Задача 3.1. Определите массу воды в 250 г 10%-ного раствора хлорида натрия.

Решение. Из w = m в-ва / m р-ра находим массу хлорида натрия:
m в-ва = w m р-ра = 0,1 250 г = 25 г NaCl
Поскольку m р-ра = m в-ва + m р-ля , то получаем:
m(Н 2 0) = m р-ра — m в-ва = 250 г — 25 г = 225 г Н 2 0 .

Задача 3.2. Определите массу хлороводорода в 400 мл раствора соляной кислоты с массовой долей 0,262 и плотностью 1,13 г/мл.

Решение. Поскольку w = m в-ва / (V ρ) , то получаем:
m в-ва = w V ρ = 0,262 400 мл 1,13 г/мл = 118 г

Задача 3.3. К 200 г 14%-ного раствора соли добавили 80 г воды. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение. Находим массу соли в исходном растворе:
m соли = w m р-ра = 0,14 200 г = 28 г.
Эта же масса соли осталась и в новом растворе. Находим массу нового раствора:
m р-ра = 200 г + 80 г = 280 г.
Находим массовую долю соли в полученном растворе:
w = m соли / m р-ра = 28 г / 280 г = 0,100.

Задача 3.4. Какой объем 78%-ного раствора серной кислоты с плотностью 1,70 г/мл надо взять для приготовления 500 мл 12%-ного раствора серной кислоты с плотностью 1,08 г/мл?

Решение. Для первого раствора имеем:
w 1 = 0,78 и ρ 1 = 1,70 г/мл .
Для второго раствора имеем:
V 2 = 500 мл, w 2 = 0,12 и ρ 2 = 1,08 г/мл .
Поскольку второй раствор готовим из первого добавлением воды, то массы вещества в обоих растворах одинаковы. Находим массу вещества во втором растворе. Из w 2 = m 2 / (V 2 ρ 2) имеем:
m 2 = w 2 V 2 ρ 2 = 0,12 500 мл 1,08 г/мл = 64,8 г.
m 2 = 64,8 г . Находим
объем первого раствора. Из w 1 = m 1 / (V 1 ρ 1) имеем:
V 1 = m 1 / (w 1 ρ 1) = 64,8 г / (0,78 1,70 г/мл) = 48,9 мл.

Задача 3.5. Какой объем 4,65%-ного раствора гидроксида натрия с плотностью 1,05 г/мл можно приготовить из 50 мл 30%-ного раствора гидроксида натрия с плотностью 1,33 г/мл?

Решение. Для первого раствора имеем:
w 1 = 0,0465 и ρ 1 = 1,05 г/мл .
Для второго раствора имеем:
V 2 = 50 мл , w 2 = 0,30 и ρ 2 = 1,33 г/мл .
Поскольку первый раствор готовим из второго добавлением воды, то массы вещества в обоих растворах одинаковы. Находим массу вещества во втором растворе. Из w 2 = m 2 / (V 2 ρ 2) имеем:
m 2 = w 2 V 2 ρ 2 = 0,30 50 мл 1,33 г/мл = 19,95 г.
Масса вещества в первом растворе также равна m 2 = 19,95 г .
Находим объем первого раствора. Из w 1 = m 1 / (V 1 ρ 1) имеем:
V 1 = m 1 / (w 1 ρ 1) = 19,95 г / (0,0465 1,05 г/мл) = 409 мл .
Коэффициент растворимости (растворимость) - максимальная масса вещества, растворимая в 100 г воды при данной температуре. Насыщенный раствор - это раствор вещества, который находится в равновесии с имеющимся осадком этого вещества.

Задача 3.6. Коэффициент растворимости хлората калия при 25 °С равен 8,6 г. Определите массовую долю этой соли в насыщенном растворе при 25 °С.

Решение. В 100 г воды растворилось 8,6 г соли.
Масса раствора равна:
m р-ра = m воды + m соли = 100 г + 8,6 г = 108,6 г ,
а массовая доля соли в растворе равна:
w = m соли / m р-ра = 8,6 г / 108,6 г = 0,0792 .

Задача 3.7. Массовая доля соли в насыщенном при 20 °С растворе хлорида калия равна 0,256. Определите растворимость этой соли в 100 г воды.

Решение. Пусть растворимость соли равна х г в 100 г воды.
Тогда масса раствора равна:
m р-ра = m воды + m соли = (х + 100) г ,
а массовая доля равна:
w = m соли / m р-ра = х / (100 + х) = 0,256 .
Отсюда
х = 25,6 + 0,256х; 0,744х = 25,6; х = 34,4 г на 100 г воды.
Молярная концентрация с - отношение количества растворенного вещества v (моль) к объему раствора V (в литрах) , с = v(моль) / V(л) , с = m в-ва / (М V(л)) .
Молярная концентрация показывает число моль вещества в 1 л раствора: если раствор децимолярный (с = 0,1 М = 0,1 моль/л ) значит, что в 1 л раствора содержится 0,1 моль вещества.

Задача 3.8. Определите массу КОН, необходимую для приготовления 4 л 2 М раствора.

Решение. Для растворов с молярной концентрацией имеем:
с = m / (М V) ,
где с - молярная концентрация,
m - масса вещества,
М - молярная масса вещества,
V - объем раствора в литрах.
Отсюда
m = с М V(л) = 2 моль/л 56 г/моль 4 л = 448 г КОН .

Задача 3.9. Сколько мл 98%-ного раствора Н 2 SO 4 (ρ = 1,84 г/мл) необходимо взять для приготовления 1500 мл 0,25 М раствора?

Решение. Задача на разбавление раствора. Для концентрированного раствора имеем:
w 1 = m 1 / (V 1 (мл) ρ 1) .
Необходимо найти объем этого раствора V 1 (мл) = m 1 / (w 1 ρ 1) .
Поскольку разбавленный раствор готовится из концентрированного смешиванием последнего с водой, то масса вещества в этих двух растворах будет одинакова.
Для разбавленного раствора имеем:
с 2 = m 2 / (М V 2 (л)) и m 2 = с 2 М V 2 (л) .
Найденное значение массы подставляем в выражение для объема концентрированного раствора и проводим необходимые вычисления:
V 1 (мл) = m / (w 1 ρ 1) = (с 2 М V 2) / (w 1 ρ 1) = (0,25 моль/л 98 г/моль 1,5 л) / (0,98 1,84 г/мл) = 20,4 мл .