«Состав веществ и смесей. Понятие «доля», ее разновидности»

«Состав веществ и смесей. Понятие «доля», ее разновидности»

Когда нужно определить массовую долю элемента в веществе,

Вам понадобится таблица Д. И. Менделеева. По таблице Д. И. Менделеева

нужно найти молярную массу вещества Mr. Молярная масса равна сумме атомных масс Ar элементов, входящих в состав вещества.

Например, молярная масса (Mr) гидрокисда кальция Са(ОН)₂:

Mr(Са(ОН)₂= Ar(Ca) + (Ar(O) + Ar(H))

х 2 = 40 + (16 + 1) х 2 = 74.

Молярные массы атомов берутся из таблицы Д. И. Менделеева.

Вычисляем массовую долю элемента ω, например, кальция в гидроксиде кальция.

Массовая доля равна отношению атомной массы элемента к молярной

массе вещества:

ω = Ar /(Mr)

В случае гидроксида

кальция: ω (Са) = 40: 74 = 0, 54. Это массовая доля элемента в долях единицы.

Чтобы найти массовую долю в процентах нужно умножить массовую долю

в долях единицы на 100.

ω (Са) = 0, 54 * 100 = 54 %

Массовая доля растворенного вещества в растворе.

Растворы

различных веществ находят значительное применение в медицине, машиностроении и химическом производстве. Поскольку они состоят из двух компонентов -растворителя и растворенного вещества, при работе с ними приходится иметь дело с такой величиной, как массовая доля вещества. Она является неотъемлемой характеристикой любого раствора, независимо от его компонентов.

При решении задач, в которых фигурируют растворы одних веществ в других

веществах, приходится иметь дело с величиной, называемой массовой долей-

ω. Она выражает количество растворенного вещества по отношению

к количеству растворителя.

Массовая доля - безразмерная величина, равная отношению массы растворенного вещества к массе всего раствора в целом.

Ее обычно выражают в процентах или долях единицы. Вычисляется

она следующим образом: ω = m(р. в. ) - m(р− ра) где m(р. в. )-масса растворенного вещества, m(р-ра)-масса раствора.

Например, массовая доля растворённого вещества –CaCl₂в воде равна 0, 06 или 6%. Это означает, что в растворе хлорида кальция массой 100 г

содержится хлорид кальция массой 6 г и вода массой 94 г.

Когда нужно определить массовую долю растворенного вещества,

необходимо знать, что раствор состоит из двух компонентов: растворенного

вещества и растворителя. И масса раствора равна массам этих двух

компонентов.

Определить, какие массы вам даны, а именно: масса

растворенного вещества и масса раствора или масса растворенного вещества

и масса растворителя.

Если даны массы растворенного вещества и раствора, то массовая доля

равна отношению массы растворенного (р. в. ) вещества к массе раствора (р-ра). ω = m(р. в. )

m(р− ра)

Например, если масса соли 40 г, а масса раствора 100 г, то ω (соли) = 40: 100 = 0, 4. Это массовая доля растворенного вещества в долях единицы.

Если даны массы растворенного вещества и растворителя, то сначала надо определить массу раствора. Масса раствора (р-ра) равна сумме масс растворенного вещества

m(р. в. ) и растворителя m(р-ля). m(р-ра) = m(р. в. ) + m(р-ля)

Например, если масса соли 40 г, а масса воды 60 г, то m(р-ра) = 40 + 60 =100(г).

Затем вычисляется массовая доля растворенного вещества аналогично

предыдущему шагу.

Существуют задачи, в которых наоборот, дана массовая доля, а определить требуется массу вещества, которое понадобится для приготовления раствора. В таком случае массу растворенного вещества находят по формуле:

m в-ва= m р− ра х ω в− ва100

Примеры решения задач.

Какую массу вещества (X г) надо дополнительно растворить в исходном растворе, чтобы приготовить раствор с массовой долей растворенного вещества

ω 2?

Решение:

Исходя из определения массовой доли, составим выражение для ω 1и ω 2:

ω 1= m1 m2 (где m1и m2 –масса вещества в исходном растворе и полученном растворе

соответственно). m1= ω 1· mω 2 = (m1+x) / (m+ x) = (ω 1· m+ x) / (m+x)

Решая полученное уравнение, относительно Х получаем:

ω 2· m+ ω 2· x= ω 1· m+ xω 2· m–ω 1· m= x–ω 2· x(ω 2–ω 1) · m= (1 –ω 2) · x= (ω 2–ω 1) · m) / (1–ω 2)

Например, сколько граммов хлористого калия надо растворить в 90 г 8%- ного раствора этой соли, чтобы полученный раствор стал 10%- ным?

Решение:

m = 90 г

ω 1= 8% (или 0, 08),

ω 2= 10% (или 0, 1)

x = ((0, 1 –0, 08) ·90) / (1 –0, 1) = (0, 02 · 90) / 0, 9 = 2 г

Ответ: масса хлористого калия равна 2г.

Например, сколько грамм сульфата натрия и воды нужно для приготовления 300 г 5% раствора?

Решение m(Na₂SO₄) = ω (Na₂SO₄)/ 100 = (5 · 300) / 100 = 15 г

где ω (Na₂SO₄) –массовая доля в %, m -масса раствора в г m(H₂O) = 300 г -15 г = 285 г.

Ответ: для приготовления 300 г 5% раствора сульфата натрия надо взять 15 г Na₂SO₄и 285г воды.

12 Следующая ⇒