Ученики на Учителя.com


Методика решения задач на растворимость и массовую долю вещества в растворе

«Методика решения задач на растворимость и массовую долю вещества
в растворе».
Выполнена учителем химии МБОУ СОШ № 18 г. Ногинска Московской области Ломать
Светланой Петровной.
1. Растворимость – это способность вещества растворяться в воде или другом
растворителе. Количественно растворимость определяют коэффициентом
растворимости или просто растворимостью вещества.
Растворимость вещества X (s) – это масса вещества, которая может раствориться
при данных условиях в 100г растворителя с образованием насыщенного раствора:
S= m(x) / m(H
2
O) × 100 (г).
Массовая доля безводного вещества Х в насыщенном растворе связана с его
растворимостью соотношением:
W(X) = s / s +100
Для вычисления массы безводного вещества в определенной массе насыщенного
раствора можно вывести формулу:
W(x) = m(x) / m(р-ра) => m(x) / m(р-ра)= s / s + 100 ; откуда
m (x) = (s / s + 100 ) ∙ m(р-ра).
Пример 1. Определите, какая масса нитрата бария может раствориться в воде
объемом 500 мл при 30
0
С. Растворимость нитрата бария при данной температуре
составляет 14,2 г.
Решение:
Плотность воды составляет 1 г/мл, поэтому
m(Н
2
О) = 500 ∙ 1 = 500 г.
Определяем массу нитрата бария.
По формуле: s = m(Ba(NO
3
)
2
) / m(H
2
O) ∙ 100 =>
m(Ba(NO
3
)
2
) = s ∙ m(H
2
O) / 100 = 14,2 ∙ 500 / 100 = 71г.
Ответ: m(Ba(NO
3
)
2
) =71 г.
Пример 2. Массовая доля хлорида аммония в насыщенном растворе при 30
0
С
. равна 29,5%. Определите растворимость NH
4
Cl при данной температуре.
Решение:
1. Вычисляем массу соли в растворе массой 100г:
m(NH
4
Cl) = m(р-ра) ∙ w(NH
4
Cl) = 100 ∙ 0,295 = 29,5 г.
2. Находим массу воды в растворе массой 100 г:
m(H
2
O) = m(р-ра) - m(NH
4
Cl) = 100 -29,5 =70,5 г
3. Определяем растворимость NH
4
Cl.
S
30
= m(NH
4
Cl) / m(H
2
O) ∙ 100 = 29,5 / 70,5 ∙ 100 = 41,84 г.
Ответ: S
30
= 41,84 г.
Пример 3. Вычислите, какая масса нитрата калия выпадет в осадок, если 100 г
. насыщенного при температуре 70
0
С раствора KNO
3
охладить до температуры 0
0
С.
. Растворимость нитрата калия составляет 138г при t
0
=70
0
и 13,3г при t
0
ρ=0
0
C.
Решение:
1. Находим массу соли в насыщенном растворе массой 100 г при 70
0
С.
По формуле: s
70
= m
70
(KNO
3
) / m(H
2
O) ∙ 100 = m
70
(KNO
3
) / (m(р-ра) – m
70
(KNO
3
))
∙100 => m
70
(KNO
3
) = (s
70
∙ (m(р-ра) – m
70
(KNO
3
)) / 100 = 138 ∙ ( 100 – m
70
(KNO
3
)) /
100 ; отсюда m
70
(KNO
3
) = 57, 98 г.
2. Находим массу воды в насыщенном растворе массой 100 г:
m(H
2
O) = m(р-ра) - m
70
(KNO
3
) = 100 – 57,98 = 42,02 г.
3. Находим массу соли, выпавшей в осадок:
m( осадка KNO
3
) = m
70
(KNO
3
) – m
0
(KNO
3
) = 57,98 – 5,59 = 52,39 г.
Ответ: m(осадка KNO
3
) = 52,39 г.
2. Массовая доля растворенного вещества – это отношение массы растворенного
вещества к общей массе раствора:
W(раств.в-ва) = m(раств.в-ва) / m(р-ра) ( в долях единицы), откуда
m(раств.в-ва) = m(р-ра) ∙ w(раств.в-ва);
W(раств.в-ва) = m(раств.в-ва) / m(р-ра) ∙ 100% ( в процентах).
Эта формула указывает массу безводного вещества, содержащегося в 100 г
раствора. Раствор состоит из растворенного вещества и растворителя.
m(р-ра) = m(раств.в-ва) + m(H
2
O)
W(раств.в-ва) = m(раств.в-ва) / (m(раств.в-ва) + m(H
2
O))/
Массу раствора можно выразить через объем раствора (V)и его плотность (ρ): m(р-
ра) = V ∙ ρ. Откуда:
W(раств.в-ва) = m(раств.в-ва) / V ∙ ρ ;
m(раств.в-ва) = V ∙ ρ ∙ w(раств.в-ва).
Пример 1. Определите массовую долю (%) соли в растворе, полученном при
растворении 50 г соли в 200 г воды.
Решение:
W(соли) = m(соли) / (m(соли) + m(H
2
O) = 50 / (50+ 200) = 0,2 или 20%
Ответ: W(соли) =0,2 или 20%.
Пример 2. Вычислите массу гидроксида калия в растворе объемом 600 мл и
плотностью 1,082 г/мл, если массовая доля гидроксида калия составляет 10% .
Решение:
W(KOH) = m(KOH) / V∙ ρ;
m(KOH) = w(KOH) ∙ V ∙ ρ = 0,1 ∙ 600 ∙ 1,082 = 64,92 (г).
Ответ: m(KOH) = 64,92 (г).
Пример 3. Какую массу воды надо прибавить к раствору гидроксида натрия
массой 150 г с массовой долей 10%, чтобы получить раствор с массовой долей 2%?
Решение:
m
2
(р-ра) = m
1
(р-ра) + m (воды)
w
2
(NaOH) = m(NaOH) / m
2
(р-ра) = m
1
(р-ра) ∙ w
1
(NaOH) / (m
1
(р-ра) + m(H
2
O));
0,02 = 150 ∙ 0,1 / (150 + m(H
2
O); m(H
2
O) = 600г.
Ответ: m(Н
2
О) =600 г.
Пример 4. Какую массу раствора с массовой долей уксусной кислоты 40% надо
прибавить к 500 г воды для получения раствора с массовой долей уксусной
кислоты 15%?
Решение:
W
2
(CH
3
COOH) = m(р-ра) ∙ m
1
(CH
3
COOH) / (m(р-ра) + 500;
0,15 = m(р-ра) ∙ 0,4 / (m(р-ра) +500 ;
m(р-ра) = 300 г.
Ответ: m(р-ра) = 300 г.
Пример 5. Какой объем раствора с массовой долей гидроксида калия 50% (
плотностью 1,538 г/ мл) требуется для приготовления 3 л раствора гидроксида
калия с массовой долей 6% ( плотностью 1,048 г/мл)?
Решение:
W
2
(KOH) = V
1
∙ ρ
1
∙ w
1
(KOH) / V
2
∙ ρ
2
;
0,06 = 0,5 ∙ 1,538 ∙ V
1
/ 3000 ∙ 1,048;
0,06 ∙ 3000 ∙ 1,048 = 0,5 ∙ 1,538 ∙ V
1
;
V
1
= 245,3 мл.
Ответ: V
1
= 245,3 мл.
Скачать материал

Химия - еще материалы к урокам: