Тема: Растворы. Концентрация вещества в растворе

Ключевые слова и словосочетания: раствор, концентрация вещества в

растворе, массовая доля вещества, молярная концент-

рация вещества; система, гомогенная система, гете-

рогенная система, растворитель.

Раствор – это гомогенная система. Состоит из растворителя и растворенного вещества (растворенных веществ может быть несколько).

Если растворенного вещества очень мало, то раствор называют разбавленным.

Если растворенного вещества много, то - концентрированным.

Отношение количества (или массы) вещества к объему (или массе) раствора называют концентрацией вещества в растворе.

Массовая доля вещества – это отношение массы вещества к массе раствора. Обозначается w. Если отношение умножить на 100, то массовая доля будет в %, если нет – то в долях единицы:

w_в-ва = m _в-ва/ m _р-ра или w _в-ва= m_в-ва×100/m_р-ра, , %

Масса раствора складывается из массы вещества и массы растворителя:

m _р-ра = m _в-ва + m_р-ля

Масса жидкого растворителя связана с его объемом и плотностью:

m_р-ля = V×r

r - плотность растворителя. (Плотность – это масса единицы объема). Измеряется в г/см³ или кг/м³. Плотность растворителя зависит от температуры.

Молярная концентрация вещества – это количество моль вещества в 1 литре раствора. 1 литр = 1 дм³. Обозначается С, моль/л

С = n/V или С = m/M×V, т.к. n = m/M.

Задача 1. Сколько граммов соли Na₂CO₃ необходимо для приготовления 5 литров раствора с молярной концентрацией соли 0,15 моль/л?

Решение: Для того, чтобы рассчитать массу соли необходимо рассчитать молярную массу соли Na₂CO₃:

М(Na₂CO₃) = 23×2 + 12 + 16×3 = 106 г/моль

Остальные величины заданы в условии задачи, рассчитать массу соли можно по формуле: m (Na₂CO₃) = C×M×V_(л) ,

m (Na₂CO₃)= 0,15 ×106×5 = 79,5 г

Задача 2. К 200 г воды добавили 25 г медного купороса CuSO₄×5H₂O.

Рассчитайте массовую долю CuSO₄ в растворе.

Решение: Т.к. массовая доля равна w= m (CuSO₄)/m _{раствора}, то, чтобы рассчитать миассовую долю, необходимо рассчитать массу раствора и массу CuSO₄. Масса раствора равна сумме массы воды и массы медного купороса: m_{раствора} = 200 + 25 = 225 (г)

Чтобы рассчитать массу CuSO₄, содержащуюся в 25 г медного купороса, составляем пропорцию:

m (CuSO₄×5H₂O)  M(CuSO₄×5H₂O)

m (CuSO₄)  M (CuSO₄)

Для решения этой пропорции необходимо рассчитать молярные массы:

М(CuSO₄) = 64 + 32 + 16×4 = 160 г/моль,

М(CuSO₄×5H₂O) = 160 + 5(2+16) = 250 г/моль, тогда масса соли CuSO₄ будет равна:

m(CuSO₄) = 25×160 / 250 = 16 (г), а массовая доля составит:

w = 16/ 225 = 0,0711 или ω (CuSO₄) = 7,11%

Домашнее задание:

Задача 1. В 400 мл воды растворили 2 грамма оксида магния. Рассчитайте молярную концентрацию гидроксида магния в растворе.

Задача 2. Сколько граммов железного купороса FeSO₄×7H₂O необходимо для приготовления 600 граммов раствора с массовой долей FeSO₄ 5%?

Сколько воды потребуется для приготовления данного раствора?

Задача 3. К 100 мл раствора с молярной концентрацией сульфата натрия 0,25 моль/л добавили 2,07 грамма хлорида бария. Сколько граммов продукта реакции выпадет в осадок?

Раздел II - для медико-биологических специальностей.