Приклади розв’язування задач за темою «Розчини»

Задача 1. У воді об'ємом 400 мл розчинили сіль масою 80 грам. Визначте відсоткову концентрацію солі в розчині.

Розв’язок:

1. Визначимо масу води: m(Н₂О)= V • С = 400 • 1 = 400(г).

2. Визначимо масу розчину: m_{розчину}= m(Н₂О) + m_{речовини} = 400 + 80 = 480(г).

3. Розрахуємо відсоткову концентрацію солі в розчині:

Задача 2. Скільки глюкози і води необхідно взяти для приготування 500 г 5% розчину для ін'єкцій.

Розв’язок:

1. Знайдемо масу глюкози: г

2. Знайдемо масу води: m (Н₂О)= m_{розчину} – m(Н₂О)= 500 – 25 = 475 г.

 

Задача 3. Яку масу хромату калію K₂CrO₄ потрібно узяти для приготування 1,2 л 0,1 М розчину?

Розв’язок:

m(K₂CrO₄) = С(K2CrO4) • V • M(K₂CrO₄)= 0,1 моль/л • 1,2 л • 194 г/моль  23,3 г.

Відповідь: Таким чином, для приготування 1,2 л 0,1 М розчину потрібно взяти 23,3 г K₂CrO₄ і розчинити у воді, а об'єм довести до 1,2 літрів.

Задача 4. Скільки хлороводню міститься в шлунковому соку об'ємом 2 літри, якщо молярна концентрація НCl в шлунковому соку дорівнює 0,1 М.

Розв’язок:

1. Знайдемо молярну масу НCl: М(HCl)= 1 + 35,5 = 36,5 ( г/моль)

2. Знайдемо масу НCl: m(HCl)= C•M•V = 0,1•36,5•2 = 7,3(г).

 

Задача 5. Визначити молярність розчину сірчаної кислоти з відсотковою концентрацією 9,8 % (ρ = 1,18 г/мл).

Розв’язок: (1 спосіб)

1. Визначимо масу 1 літра розчину кислоти: m розчину = ρ • V = 1,18•1000=1180 г

2. Визначимо кількість молей кислоти в розчині:

(моль)

3. Знайдемо кількість моль кислоти в 1 літрі розчину, тобто молярність розчину:

М.

Розв’язок: (2 спосіб)

М.

Задача 6. Розрахуйте молярну концентрацію і нормальність 70%-вого розчину H₂SO₄ (ρ = 1,615 г/мл).

Розв’язок:

Для обчислення молярності і нормальності треба знати число грамів H₂SO₄ в 1 л розчину. 70% -ний розчин H₂SO₄ містить 70 г H₂SO₄ в 100 г розчину.

1) Ця вагова кількість розчину займає об'єм мл

2) Отже, в 1 л розчину міститься: г (H₂SO₄)

3) Звідси, молярність даного розчину дорівнює: M (моль/л)

4) Нормальність цього розчину (вважаючи, що кислота використовується в реакції як двоосновна) дорівнює: H (моль-екв/л)

Приклад перерахунку концентрації розчину, вираженої в масових частках на молярну концентрацію.

Яка молярна концентрація розчину питної соди, якщо його масова частка 2,5%, а густина 1,02 г/см³?

Розв’язування задач здійснюється послідовною відповіддю на поставлені питання:

1) Що необхідно знайти?

2) Що дано в умові для цього?

Питна сода - це гідрокарбонат натрію NaHCO₃. Молярну концентрацію розчину визначють як кількість молів речовини в 1 л розчину

Отже, для того, щоб розв’язати цю задачу необхідно визначити кількість молів розчину ν= і об’єм розчину V.

В умові задачі дано, що ω =2,5 %. Якщо розчин має масову частку 2,5 %, то це означає, що в 100 г розчину міститься 2,5 г соди. Отже, можна прийняти, що m (NаНСОз) =2,5 г, а m _{розчину} =100 г.

Знайдемо кількість молів соди:

M(NаНСОз) = 23+1+12+3.16= 84 г/моль

ν = =0,03 моль NаНСО₃

Знайдемо об’єм 100 г розчину використовуючи, що ρ = звідки:

V= = 100 г: 1,02 г/см^{3 =} 98,04 см³ = 0,098 л

Отже, тепер можна визначити молярну концентрацію розчину:

Задачу можна розрахувати іншим способом:

Масова частка цього розчину:

(1)

Молярна концентрація цього розчину:

(2)

Знайшовши із рівності (1) m(NaHCO₃) і підставивши її у рівність (2), одержимо:

Проведемо обчислення:

Заняття №5

Тема: Розчини. Виготовлення розчинів заданої масової і молярної концентрацій.

Актуальність теми: Розчини відіграють дуже важливу роль у різних процесах, у тому числі у життєдіяльності організмів, у техніці і побуті. В медичній практиці розчини використовують для діагностики, лікування, заміни втраченої крові, для наукових досліджень. Використання розчинів різної концентрації в лікарській практиці вимагає знання способів вираження концентрацій розчинів і вміння приготувати розчини необхідної концентрації для практичного використання.

Навчальні цілі:

Знати: основні положення про розчини і способи визначення концентрації розчинів.

Вміти: розрахувати необхідну кількість компонентів і приготувати розчини з заданою масовою часткою, молярною концентрацією та молярною концентрацією еквівалентів.

Самостійна позааудиторна робота студентів

1. Розрахувати число еквівалентності та молярну масу еквівалентів для Н₂SO₄, NaОН, Na₂СО₃, Н₃РО₄, Na₂SО₄, Н₃ВО₃, Са₃(РО₄)₂, Н₂SiO₃, Аl₂(SО₄)₃ в реакціях, які йдуть до кінця.

2. Масова частка соляної кислоти в шлунковому соці дорівнює 0,5 % (r =1,007 г/см³). Обчислити молярну концентрацію еквівалента НCl в шлунковому соці.

3. Який об¢єм фізіологічного розчину NaCl (0,9 % розчин, r=1,0 г/см³) можна одержати із ампули фіксаналу (0,1 моль).

4. Яку масу кристалічної соди (Na₂СО₃^.10Н₂О) потрібно взяти для приготування 200 мл розчину з молярною концентрацією еквівалентів 0,2?

Контрольні питання.

1. Основні поняття про розчини, їх роль в живих організмах. Розчинники, розчинена речовина.

2. Механізм розчинення речовин.

3. Фактори, що визначають розчинність речовини.

4. Розчини насичені, ненасичені і пересичені; розведені і концентровані.

5. Основні способи вираження концентрації розчинів:

а) масова частка;

б) молярна концентрація;

в) молярна концентрація еквівалентів;

г) моляльна концентрація.

Приклад завдань для тестового контролю:

1. Молярна маса еквіваленту сульфату амонію в реакціях обміну рівна (в г/моль);

а. 114; б. 57; в. 342; г. 171;

2. Хлорид натрію розчиняється у воді і не розчиняється в бензолі. Це пояснюється:

а. різною природою хімічного зв’язку у молекулах води і бензолу;

б. різною густиною води і бензолу;

в. різними ступенями окиснення атомів гідрогену у воді і у бензолі;

г. різними молярними масами у води і бензолу.

3. Який фактор еквівалентності для сполуки хлориду барію:

а). 1/1; б). ½; в). 1/3; г). ¼.

4. Для приготування 200г розчину гідрокарбонату натрію з масовою часткою 1,5 % потрібно:

а). 2,5 г Na₂CO₃ і 197,5 г дист. води; б). 3 г NaHCO₃ і 197 дист води;

в). 3,5 г NaHCO₃ і 196,5 г дист води; г). 5 г Na₂CO₃ і 195 г.

5. Встановити титр розчину, в 250 мл якого розчинено 3,6 г хлориду барію. Яка молярна концентрація еквівалентів солі в цьому розчині?

а). 0,1441г/см³; 0,282 моль-екв/л; б). 0,1441г/см³; 0,280 моль-екв/л;

в). 0,1444г/см³; 0,442 моль-екв/дм³; г). 0,0144г/см³; 0,141 моль-екв/дм³;