Концентрация растворов


) ( ) ( 3 раствора NH m m ·



Pdf көрінісі
бет6/26
Дата14.10.2023
өлшемі0,59 Mb.
#114601
түріМетодические указания
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   26
 
)
(
)
(
3
раствора
NH
m
m
·
100%

 
можно найти массу растворенного аммиака.
При этом масса раствора должна быть выражена в граммах:
m
(раствора)
= 1кг = 1000 г,
 
m
(NH
3
)

%
100
)
(
раствора
m

100
1000
10
= 100 г. 
Аммиак в обычных условиях находится в газообразном состоя-
нии. Для определения объема газообразного вещества можно вос-
пользоваться следствием из закона Авогадро, согласно которому 
один моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 
22,4 литра. 
M
(NH
3
)
= 17 г/моль. 
1 моль NH
3
имеет массу 17 граммов и занимает объем 22,4 литра, 
100 граммов ----------------------- Х литров 
Х = 
17
4
,
22
100
= 132 литра. V
(NH
3
)
= 132 литра. 
Зная массу раствора и массу растворенного вещества, можно 
найти массу воды: 
m
(H
2
O
)
= m
(раствора
)
− m
(NH
3
)
= 1000 – 100 = 900 г. 
Для того чтобы найти объем воды, надо использовать ее плот-
ность 
ρ
(H
2
O)
= 1 г/мл:
V
(H
2
O)

)
(
)
(
2
2
O
H
O
H
m

1
900
= 900 мл. 
Ответ
: V
(NH
3
)
= 132 литра; V
(H
2
O)
= 900 мл. 
Дано

m
(р-ра)
= 1кг 
ω = 10% 
V
(NH
3
)
= ? 
V
(H
2
O)
= ? 



Пример 3
. Вычислите молярность раствора, содержащего 25,4 г 
FeCl
2
в 500 мл раствора. 
Решение

Используем формулу для расчета молярной 
концентрации 
C
M
=
 
)
(
)
FeCl
(
)
FeCl
(
2
2
раствора
V
M
m

Молярная масса FeCl
2
равна 127 г/моль.
V
(р-ра)
= 500 мл = 0,5 л. 
C
M

5
,
0
127
4
,
25
= 0,4М. 
Ответ
: С
М
= 0,4М. 
Пример 4
. Вычислите нормальность 50%-ного раствора серной 
кислоты, плотность которого 1,5 г/мл. 
Решение: 
Для расчета нормальной концентрации по 
формуле 
C
Н

)
(
)
SO
H
(
)
SO
H
(
4
2
4
2
раствора
V
M
m
э
 
надо знать массу H
2
SO
4
, молярную массу ее эквивалента и объем 
раствора.
1.Определим объем раствора. 
Очевидно, что 50%-ному раствору серной кислоты соответ-
ствует какая-то вполне определенная нормальная концентрация, 
которая не зависит от количества раствора. Поэтому для выполне-
ния расчета можно взять любое количество этого раствора. Для 
удобства вычислений возьмем 1 литр раствора: 
V
(р-ра)
= 1 л = 1000 мл. 
2. Определим массу H
2
SO
4

Масса взятого раствора
m
(раствора)
= V
(раствора) · 
ρ
(раствора)
= 1000 
.
1,5 = 1500 г. 
Дано

m
(FeCl
2
)
= 25,4 г 
V
(р-ра)
= 500 мл 
С
М
= ? 
Дано

ω
(H
2
SO
4
)
= 50%
ρ
(р-ра)
= 1,5 г/мл 
С
Н
= ? 



Из формулы для расчета массовой доли можно найти массу 
растворенного вещества: 
%
100
)
(
)
(
4
2
ра
р
SO
H
m
m

100
50
1500
= 750 г. 
3. Определим молярную массу эквивалента серной кислоты.
Ее можно рассчитать по формуле эквивалента сложного веще-
ства: 
49
1
2
98
)
(
4
2
z
n
M
SO
H
Э
M
г/моль. 
4. Подставим полученные значения в исходную формулу и по-
лучим: 
С
Н

н
3
,
15
1
49
750

Ответ:
С
Н
= 15,3н. 
Пример 5.
Определите моляльную концентрацию 10%-ного 
раствора нитрата натрия. 
Решение: 
Для расчета моляльной концентрации ис-
пользуем формулу 
C
m
=
 
)
(
)
NaNO
(
1000
)
NaNO
(
2
3
3
O
H
m
M
m

M
(NaNO
3
)
= 85 г/моль. 
Так же, как в предыдущем примере, для перехода от одного 
способа выражения концентрации раствора к другому можно взять 
любое количество этого раствора. В данном случае удобно взять 
100 граммов раствора.
Так как ω
(NaNO
3
)
= 10%, то по определению процентной концен-
трации можно сказать, что в 100 граммах раствора содержится 10 
граммов NaNO
3
и 90 граммов воды, то есть 
m
(NaNO
3
)
= 10 г, m
(H
2
O)
= 90 г. 
Подставим эти значения в исходную формулу. 
C
m
=
 
кг
моль
O
H
m
M
m
/
13
,
0
90
85
1000
10
)
(
)
NaNO
(
1000
)
NaNO
(
2
3
3
.
Ответ: 
C
m
= 0,13 моль/кг.
 
Дано

ω
(NaNO
3
)
= 10%
С
m
= ? 


10 
Пример 6. 
Моляльная концентрация раствора карбоната калия 
0,2 моль/кг. Определите массовую долю соли в этом растворе. 
Решение:
Для расчета массовой доли соли ис-
пользуем формулу 
ω =
 
)
(
)
CO
K
(
3
2
раствора
m
m
·
100%.
 
По определению моляльной концентрации можно сказать, что 
в данном растворе в 1000 граммах воды растворено 0,2 моля K
2
CO
3

М
(K
2
CO
3
)
= 138 г/моль. 
1моль K
2
CO

имеет массу 138 граммов, 
0,2 моля K
2
CO
3
------------ Х граммов 
6
,
27
1
138
2
,
0
X
г. Значит, m
(K
2
CO
3
)
= 27,6 г. 
Масса раствора складывается из массы воды и массы раство-
ренного вещества: 
m
(р-ра)

m
(H
2
O)

m
(K
2
CO
3
)
= 1000 + 27,6 = 1027,6 г. 
Подставим полученные значения в исходную формулу: 
ω =
 
)
(
)
CO
K
(
3
2
раствора
m
m
·
100% = 
100
6
,
1027
6
,
27
= 2,69%. 
Ответ:
ω = 2,69%.
 
Дано

С
m
(K
2
CO
3
)
= 0,2 моль/кг 
ω
(K
2
CO
3
)
= ? 


11 
Пример 7.
К 100 мл 27%-ного раствора NaOH с плотностью 
1,3 г/мл прибавили 260 мл воды. Вычислите нормальность полу-
ченного раствора, если его плотность 1,1 г/мл. 
В этой задаче речь идет о двух растворах: исходном и получен-
ном. Поэтому при записи условия и в процессе решения задачи 
следует четко обозначать, к какому именно раствору относятся ис-
пользуемые величины. Для этого можно использовать цифры 
1(исходный раствор) и 2 (полученный раствор). 
Решение: 
Для расчета нормальной концентрации по-
лученного раствора по формуле 
C
Н(2)

)
(
2
)
NaOH
(
)
NaOH
(
2
раствора
Э
V
M
m
 
надо знать массу NaOH в полученном растворе, 
объем этого раствора и молярную массу экви-
валента NaOH. 
1.
Найдем массу NaOH. 
При добавлении воды к исходному раствору масса растворен-
ного вещества не изменяется. Значит, достаточно найти массу 
NaOH в исходном растворе. 
Определим массу исходного раствора: 
m
1
(р-ра)
= V
1
(р-ра)
·
ρ
1
(р-ра)
= 100 

1,3 = 130 г. 
Из формулы для расчета массовой доли 
ω = 
)
(
)
(
раствора
вещества
m
m
·
100%
 
найдем массу растворенного вещества (NaOH): 
1
,
35
100
27
130
100
)
(
)
(
ра
р
NaOH
m
m
г, 
то есть m
2
(NaOH)
= m
1
(NaOH)
= 35,1 г. 
Дано

V
1
(р-ра)
= 100 мл 
ω
1
(NaOH)
= 27%
ρ
1
= 1,3 г/мл 
V
(H
2
O)
= 260 мл 
ρ
2
= 1,1 г/мл 
С
Н(2)
= ? 


12 
2.
Найдем объем полученного раствора. 
Масса полученного раствора складывается из массы исходного 
раствора (130 г) и массы добавленной воды. Так как плотность во-
ды равна 1 г/мл, то 
m
(H
2
O)
= V
(H
2
O)
.
ρ
(H
2
O)
= 260 
.
1 = 260 г. 
Значит, 
m
2
(р-ра)
= m
1
(р-ра)
+ m
(H
2
O)
= 130 + 260 = 390 г. 
Тогда 
л
мл
ра
р
ра
р
ра
р
m
V
3545
,
0
5
,
354
1
,
1
390
)
(
2
)
(
2
)
(
2

3.
Определим молярную массу эквивалента NaOH. 
Ее можно рассчитать по формуле эквивалента сложного веще-
ства: 
40
1
1
40
)
NaOH
(
z
n
M
Э
M
г/моль 
4.
Подставим полученные значения в исходную формулу: 
C
Н(2)
=
 
н
раствора
Э
V
M
m
48
,
2
3545
,
0
40
1
,
35
)
(
2
)
NaOH
(
)
NaOH
(
2

Ответ: 
C
Н(2)
= 2,48н. 
Пример 8.
Какой объем 1,2M раствора нитрата калия потребуется 
для приготовления 2 литров 5%-ного раствора этого вещества, если 
плотность полученного раствора 1,05 г/мл? 
Решение: 
Объем исходного раствора можно найти из 
формулы для расчета молярной концентрации
C
M(1)
=
 
)
(
1
)
KNO
(
)
KNO
(
3
3
1
ра
р
V
M
m

Для нахождения объема надо знать моляр-
ную 
концентрацию 
исходного 
раствора 

М(1)
=1,2М), молярную массу нитрата калия 
Дано

С
М(1)
= 1,2М 
V
2
(р-ра) 
= 2 л = 2000 мл 
ω
2
(KNO
3
) = 5%
ρ
2
= 1,05 г/мл 
V
1
(р-ра)
= ? 


13 
(M
(KNO
3
)
= 101 г/моль) и массу растворенного вещества. 
При разбавлении раствора масса растворенного вещества не из-
меняется, то есть масса нитрата калия в исходном и в полученном 
растворе одинакова. 
Для того чтобы найти массу растворенного вещества 
в полученном растворе, надо знать массу этого раствора: 
m
2
(р-ра)
= V
2
(р-ра)
.
ρ
2
(р-ра)
= 2000 
.
1,05 = 2100 г. 
Теперь из формулы для расчета массовой доли можно найти 
массу нитрата калия: 
105
100
5
2100
%
100
)
(
2
)
(
2
)
(
2
3
3
KNO
ра
р
KNO
m
m
г. 
Выразим из исходной формулы объем и подставим все извест-
ные величины: 
мл
л
KNO
М
KNO
ра
р
M
C
m
V
866
866
,
0
101
2
,
1
105
)
(
)
1
(
)
(
)
(
1
3
3
Ответ:
V
1
(р-ра)
= 866 мл. 
Пример 9.
Для нейтрализации 50 мл серной кислоты потребо-
валось 25 мл 0,2н раствора щелочи. Определите нормальность рас-
твора кислоты. 
Решение:
Используем закон эквивалентов для раство-
ров 
С
Н
(к-ты)

V
(к-ты)
= C
H
(щ)

V
(щ)
Тогда 
С
Н
(к-ты)

н
ты
к
щ
щ
Н
V
V
С
1
,
0
50
25
2
,
0
)
(
)
(
)
(

Ответ:
С
Н
(к-ты)
= 0,1н. 
Дано


(к-ты)
= 50 мл 
V
(щ)
= 25 мл 
С
Н
(щ)
= 0,2н 
С
Н
(к-ты)
= ? 


14 
Пример 10.
Сколько граммов цинка можно растворить в 100 мл 
2н соляной кислоты? 
Решение: 
Для решения этой задачи используем 
закон эквивалентов: 
n
Э(к-ты)
= n
Э(Zn)

Так как кислота взята в виде раствора, 
то число эквивалентов кислоты 
n
Э(к-ты)
= С
Н
(к-ты)
.
V
(к-ты)

Цинк участвует в реакции в виде чистого вещества. Тогда чис-
ло эквивалентов цинка
)
(
)
(
)
(
Zn
M
Zn
m
Zn
n
Э
э

Подставив это выражение в исходную формулу, получим закон экви-
валентов в виде: 
)
(
)
(
)
(
)
(
Zn
M
Zn
m
ты
к
V
ты
к
C
Э
Н

Молярная масса эквивалента цинка может быть рассчитана, как 
молярная масса эквивалента простого вещества: 
5
,
32
2
65
z
A
(Zn)
M
Э

Тогда массу цинка можно выразить из закона эквивалентов и рассчи-
тать 
г
Zn
M
ты
к
V
ты
к
C
Zn
m
Э
Н
5
,
6
5
,
32
1
,
0
2
)
(
)
(
)
(
)
(

Ответ:
m
(Zn)
= 6,5 г. 
Дано


(к-ты)
= 100 мл = 0,1 л 
С
Н
(к-ты)
= 2н 
m
(Zn)
= ? 


15 


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   26




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет