uabooks.top

Материал параграфа поможет вам:

• выяснить, что такое массовая доля растворенного вещества в растворе;
• вычислять массовую долю растворенного вещества, а также массы компонентов раствора;
• научиться готовить раствор с определенной массовой долей растворенного вещества.

Часто возникает необходимость выяснить не только то, какие вещества находятся в растворе, но и его количественный состав. Прежде чем пить сладкий чай, мы спрашиваем, сколько сахара положили в него. Консервирование овощей будет удачным, если маринад приготовим растворением определенных количеств уксусной кислоты, поваренной соли, некоторых других веществ в заданном количестве воды.

Массовая доля растворенного вещества. Среди растворов, используемых в быту — спиртовой раствор иода, водные растворы аммиака, гидроген пероксида (перекиси водорода). Обратите внимание на этикетки, наклеенные на бутылках с этими растворами (рис. 77). Вы заметите рядом с названием растворенного вещества цифру и знак процента (%). Это — значение массовой доли растворенного вещества в растворе. Оно соответствует массе вещества (в граммах), которая содержится в 100 г раствора.

Столовый уксус является водным раствором уксусной кислоты. Согласно этикетке¹ на бутылке (рис. 78), в каждых 100 г уксуса содержится 9 г уксусной кислоты. Масса воды в 100 г уксуса равна 100 г - 9 г = 91 г.

¹ Если растворителем является вода, то на этикетках обычно не указывают, что раствор водный.

Какие массы растворенного вещества и воды содержатся в 100 г каждого из растворов, представленных на рисунке 77?

Для обозначения массовой доли растворенного вещества в растворе, как и массовой доли химического элемента в соединении, используют латинскую букву w (дубль-вэ).

Вам известно, что массовую долю выражают не только в процентах, но и положительным числом, меньшим единицы.

Формула для вычисления массовой доли растворенного вещества в растворе:

где т(р. в.) — масса растворенного вещества, т(р-ра) — масса раствора, т(р-ля) — масса растворителя.

Массовая доля растворенного вещества в растворе — это отношение массы вещества к массе раствора.

Если нужно массовую долю выразить в процентах, используют такую формулу:

Решение задач. В повседневной жизни нередко приходиться готовить водный раствор с определенной массовой долей растворенного вещества. Для этого обычно используют вещество и воду. Иногда разбавляют водой другой раствор. Перед приготовлением раствора обязательно выполняют необходимые расчеты.

Рассмотрим, как решают задачи на вычисление массовой доли растворенного вещества в растворе, а также задачи, в которых используют эту величину. Один из способов их решения основан на составлении пропорции, другой предполагает расчет по соответствующей математической формуле.

ЗАДАЧА 1. В 144 г воды растворили 6 г соли. Рассчитать массовую долю соли в растворе.

ЗАДАЧА 2. Какие массы удобрения и воды нужно взять для приготовления 4 кг раствора с массовой долей удобрения 0,5 %?

Решение

1. Рассчитываем массу удобрения, воспользовавшись формулой для массовой доли растворенного вещества:

ЗАДАЧА 3. В 200 г водного раствора сахара с массовой долей растворенного вещества 10 % добавили 50 г воды. Рассчитать массовую долю сахара в образовавшемся растворе.

ЗАДАЧА 4. Какой объем воды нужно добавить в 45 г уксусной эссенции (раствор с массовой долей уксусной кислоты 80 %), чтобы приготовить 9 °%-й раствор уксусной кислоты?

ЛАБОРАТОРНЫЙ ОПЫТ № 4 Приготовление водных растворов с заданными массовыми долями растворенных веществ

Вариант I. Приготовить 40 г водного раствора мочевины¹ с массовой долей этого вещества 0,05.

Вариант II. Приготовить из 2 г мочевины водный раствор с массовой долей этого вещества 4 %.

¹ Мочевина — удобрение, хорошо растворимое в воде. Приготовленный учениками раствор мочевины после десятикратного разбавления можно использовать для подкормки цветов в химическом кабинете.

Перед выполнением работы сделайте необходимые расчеты. Их результаты вместе с исходными данными запишите в таблицу:

Взвесьте на весах в стакане необходимую массу мочевины (рис. 79). Наберите в мерный цилиндр рассчитанный объем воды и влейте в стакан с мочевиной. Перемешивайте смесь до полного растворения твердого вещества.

Рис. 79.

Порция вещества, взвешенная на электронных весах

ВЫВОДЫ

Количественный состав раствора характеризуют массовой долей растворенного вещества.

Массовая доля растворенного вещества — это отношение массы вещества к массе раствора. Значение массовой доли, выраженное в процентах, численно равно массе растворенного вещества (в граммах), содержащейся в 100 г раствора.

193. Что понимают под количественным составом раствора?

194. Что такое массовая доля растворенного вещества? Имеет ли размерность эта величина?

195. Какая масса вещества содержится в 300 г раствора с массовой долей этого вещества 0,02? (Устно.)

196. Сахар массой 50 г растворили в 200 г воды. Рассчитайте массовую долю сахара в растворе. (Устно.)

197. Сделайте соответствующие расчеты (устно) и заполните таблицу:

198. В какой массе воды необходимо растворить 6 г лимонной кислоты, чтобы приготовить раствор с массовой долей кислоты 0,05?

199. Раствор натрий хлорида NaCl с массовой долей соли 0,9 % (так называемый физиологический раствор) используют в медицине. Какую массу соли и какой объем дистиллированной воды нужно взять для приготовления 2 кг такого раствора?

200. К 200 г водного раствора некоторого вещества с его массовой долей 20 % сначала добавили 30 мл воды, а затем растворили еще 20 г этого вещества. Рассчитайте массовую долю вещества в образовавшемся растворе.

201. Составьте условие задачи в соответствии с рисунками и решите ее.

202. Какая масса глицерина содержится в 20 мл раствора с массовой долей этого соединения 40 %, если плотность раствора равна 1,1 г/см³?

203. Ученик, выполняя вариант I лабораторного опыта 4, вместо раствора с массовой долей мочевины 0,05 приготовил 40 г 4 %-го раствора. Как ему исправить свою ошибку, используя этот раствор?

204. Ученик, выполняя вариант Il лабораторного опыта 4, вместо 4 %-го раствора мочевины приготовил из 2 г вещества раствор с массовой долей мочевины 0,05. Как ему исправить свою ошибку, используя этот раствор?

ДОМАШНИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

Приготовление водного раствора поваренной соли

В конце лета и осенью засаливают огурцы, помидоры, некоторые грибы. Для этого используют водный раствор поваренной соли. Для огурцов готовят раствор с массовой долей соли от 6 до 8 %, для помидоров и грибов — от 5 до 6 %.

За окном — весна. Сейчас вы можете приобрести некоторый опыт по приготовлению раствора с определенной массовой долей соли. Если дома нет весов, на которых можно взвешивать с точностью до 1 г, то отбирайте определенные порции соли столовой или чайной ложкой. Столовая ложка вмещает около 30 г крупнокристаллической соли (если ее набирать «с горкой»), а чайная — 10 г.

Выберите одно из двух заданий:

а) приготовить раствор соли с ее массовой долей 6,5 %, используя 1 л воды;

б) приготовить раствор соли с ее массовой долей 7,5 %, используя 0,5 л воды.

Вначале рассчитайте массу соли, которую будете растворять в воде, и определите, сколько ложек (столовых, чайных) ее возьмете. После этого приготовьте раствор. Объем воды измеряйте литровой или пол-литровой банкой; заполняйте ее до начала сужения цилиндрической формы сосуда.

 

Это материал учебника Химия за 7 класс Попель