Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
МБОУ «Хову-Аксынская средняя общеобразовательная школа» РАСТВОРЫ. Вычисление массовой доли растворенного вещества в растворе Урок для 8-го класса Учитель: Хуурак А.Х.
Если ты, придя с мороза, Наливаешь крепкий чай, Хорошенько сахарозу В чашке ложкой размешай.
Задача Бабушка внукам на завтрак приготовила чай, один попросил положить в стакан две чайные ложки сахара, а второй – два кусочка сахара - рафинада. Определите, не пробуя на вкус, в каком стакане чай слаще?
Вопросы Что Вы понимаете под словосочетанием «Сладкий чай» с точки зрения химии? Почему Вы не можете сразу ответить на вопрос задачи? Каких знаний или умений Вам не хватает?
Тема: Растворы. Вычисления массовой доли растворенного вещества в растворе.
Цель: Формирование знаний о растворах, массовой доли растворенного вещества
План урока: Вспомнить, что мы уже знаем по этой теме? Узнать, как найти содержание растворенного вещества в растворе? Узнать количественные данные для решения задачи? Решить предложенную задачу. Применить полученные знания при решении других задач.
О чём идёт речь в задаче, поставленной в начале урока? Что же такое чай с сахаром с точки зрения химии? Из чего состоит любой раствор? Что в нём является растворителем, а что растворенным веществом?
Растворы – это однородные системы, состоящие из молекул растворителя и частиц растворенного вещества, между которыми происходят физические и химические взаимодействия
Вода что добавили + растительное масло + речной песок + поваренная соль (NaCl) + оксид калия (K 2 O) Растворение нет нет да да Химическая реакция нет нет нет да K 2 O + Н 2 О 2КОН Что образовалось неоднородная система (эмульсия) неоднородная система (суспензия) однородная система (раствор) однородная система (раствор)
Взвеси, в которых мелкие капельки какой-либо жидкости равномерно распределены между молекулами воды, называют эмульсиями. Взвеси, в которых мелкие частицы твердого вещества равномерно распределены между молекулами воды, называют суспензиями.
Растворимость веществ в воде Вещества хорошо растворимые (в 100г H 2 O больше 1г вещества) нерастворимые (в 100г H 2 O меньше 0,01г вещества) малорастворимые (в 100г H 2 O меньше 1г вещества) РАСТВОРИМОСТЬ НЕКОТОРЫХ СОЛЕЙ В 100 г ВОДЫ ПРИ 20 °С Хорошо растворимые Сульфат меди Нитрат калия Иодид натрия CuS0 4 KN0 3 Nal 22,2 31,6 179,10 Практически нерастворимые Бромид серебра Хлорид серебра Иодид серебра AgBr AgCl Agl 0,0037 0,00009 0,000003 Малорастворимые Сульфат серебра Сульфат кальция Иодид свинца Ag 2 S0 4 CaS0 4 Pbl 2 0,79 0,20 0,07 Карбонат кальция CaCO 3 Гидроксид кальция Ca (OH) 2 Хлорид кальция CaCl 2
Способность вещества образовывать с другими веществами (растворителями) однородные системы – растворы Зависит: От природы растворяемого вещества От температуры
Растворы насыщенные ненасыщенные это растворы, в которых данное вещество при данной температуре больше растворяться не может это растворы, в которых данное вещество при данной температуре еще может растворяться Коэффициент растворимости – это масса вещества (г), способная раствориться в одном литре растворителя (л) Например, растворимость NANO 3 равна 80,5 г/л при 10 0 С. Это означает, что при данной температуре в одном литре воды может раствориться 80,5 г. нитрата натрия.
Узнайте как найти содержание растворенного вещества в растворе, количественные данные для решения задачи. «В каком стакане чай слаще?»
продолжите предложения Раствор состоит из… Растворителем может быть… Для того, чтобы приготовить раствор заданной концентрации необходимо знать…
РАСТВОРЫ Разбавленные Концентрированные Если в определенном объеме раствора содержится мало растворенного вещества Если в определенном объеме раствора содержится много растворенного вещества
Как выражают содержание вещества в растворе? Содержание вещества в растворе часто выражают в массовых долях.
Что такое массовая доля растворенного вещества? Отношение массы растворенного вещества к массе раствора называют массовой долей растворенного вещества (w - омега): w р.в.- массовая доля растворенного вещества (%); m в-ва – масса вещества или соли (г); m р-ра – масса раствора (г)
Физминутка
Решение задач В 513 грамм дистиллированной воды растворили 20 грамм соли. Вычислите массовую долю растворенного вещества в полученном растворе? Дано: Решение: m(H 2 O) =513 г 1. Вычисляем, массу раствора: m (соли)=20 г w- ? 2. Вычисляем массовую долю по формуле:
Я узнал… Я знаю… Я могу… Вызвало затруднение… Мне это пригодится…
СПАСИБО за урок!
Предварительный просмотр:
Технологическая карта урока
Тема урока: «Растворы. Вычисление массовой доли растворённого вещества в растворе» (1 час)
Класс: 8а
Учитель: Хуурак Аяна Хемчикеевна
Тип урока: урок открытия новых знаний
Цель урока:
Задачи:
1.На систему знаний: сформировать знания о растворах и массовой доле растворённого вещества.
2. На систему специальных умений:
а) объяснять понятия «раствор», «растворённое вещество», «растворитель»;
б) уметь вычислять массу раствора, массовую долю растворённого вещества в растворе, массу растворённого вещества.
3. На систему общеспециальных умений:
а) работать с текстом учебника;
б) составлять алгоритм решения задачи;
в) уметь производить необходимые расчёты для нахождения массовой доли растворённого вещества.
4. На систему общеучебных умений и навыков:
а) уметь анализировать, сравнивать, обобщать и делать выводы
Планируемые результаты учебного занятия:
Предметные: умение давать определение понятию «раствор», знание формулы для расчета массовой доли вещества в растворе, умение вычислять массовую долю вещества в растворе, массу раствора, массу растворенного вещества.
Метапредметные:
регулятивные: умение планировать и регулировать свою деятельность, самостоятельно планировать пути достижения цели, владение основами самоконтроля и самооценки;
коммуникативные: готовность получать необходимую информацию, отстаивать свою точку зрения в диалоге и в выступлении, выдвигать гипотезу, доказательства, продуктивно взаимодействовать со своими партнерами, владение устной и письменной речью;
познавательные: умение определять понятия, устанавливать аналогии, строить логические рассуждения и делать выводы, производить поиск информации, анализировать и оценивать её достоверность.
Личностные: принятие социальной роли обучающегося, развитие мотивов учебной деятельности и формирование личностного смысла обучения, социальных и межличностных отношений.
Используемая технология: ИКТ, технология обучения в сотрудничестве.
Информационно-технологические ресурсы: Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. Химия: учебник для 8 класса общеобразовательных организаций/. Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман - 3-е изд.- М: «Просвещение», 2015.- 207 с., Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, компьютер, мультимедиапроектор, презентация.
Этапы урока:
- Изучение нового материала и решение проблемы.
- Физкультминутка.
- Первичное закрепление.
- Домашнее задание.
- Рефлексия.
Ход урока:
- Мотивационо-информационный. Постановка проблемы.
Присутствие и готовность учащихся к уроку.
- Приветствие, создание положительного эмоционального настроя.
Здравствуйте, садитесь. Хочу начать урок следующими словами:
Если ты, придя с мороза,
Наливаешь крепкий чай,
Хорошенько сахарозу
в чашке ложкой размешай.
Сейчас я предлагаю вам решить следующую задачу:
Бабушка внукам на завтрак приготовила чай, один попросил положить в стакан 2 чайные ложки сахара, а второй – 2 кусочка сахара-рафинада. Определите, не пробуя на вкус, в каком стакане чай слаще? (Чтение задачи сопровождается показом слайдов, слайд 3).
Будете работать в парах.
Дети: работают в парах.
- Я вижу удивление в ваших глазах, вы не знаете, как это сделать? Прежде всего, посмотрите на чай с сахаром с точки зрения химии.
Обсудите в парах и запишите ответы на вопросы:
– Что вы понимаете под словосочетанием «сладкий чай» с точки зрения химии?
– Почему вы не можете сразу ответить на вопрос задачи?
– Каких знаний или умений вам не хватает?
Исходя из ваших ответов, сформулируйте тему урока.
(Дети работают в парах, отвечают на вопросы, затем идёт коллективное обсуждение ответов отдельных пар, учитель комментирует ответы, подводит к теме урока)
Итак, тема нашего урока «Растворы. Вычисление массовой доли растворённого вещества в растворе».
Запишите сегодняшнее число и тему урока .
Что вам нужно знать на уроке?
Какая цель нашего урока?
Цель: формирование знаний о растворах, массовой доле растворенного вещества.
- Планирование решения проблемы и достижения цели урока.
Теперь давайте составим последовательность наших действий для достижения цели урока (формулируется в совместной беседе с учащимися, затем высвечивается на слайде 4):
План урока:
1. Вспомнить, что мы уже знаем по этой теме.
2. Узнать, как найти содержание растворённого вещества в растворе.
3. Узнать количественные данные для решения задачи.
4. Решить предложенную задачу.
5. Применить полученные знания при решении других задач.
- Актуализация знаний учащихся.
Сейчас обсуждаем этапов работы, решаем проблемных ситуаций. Работаем с учебником. Откройте учебники страница 110 параграф 33.
- Вспомним, что мы уже знаем по этой теме.
Ответим на вопросы:
О чём идёт речь в задаче, поставленной в начале урока? (о чае с сахаром)
Так что же такое чай с сахаром с точки зрения химии? (раствор)
Из чего состоит любой раствор? (из растворённого вещества и растворителя)
Что в нём является растворителем, а что растворённым веществом? (растворитель – вода, растворенное вещество – сахар)
Давайте запишем в тетрадях.
Слайд 1Растворы – это однородные системы, состоящие из молекул растворителя и частиц растворенного вещества, между которыми происходят физические и химические взаимодействия.
Слайд 2. Какие бывают растворы?
Слайд 3. Растворимость веществ.
- Изучение нового материала и решение проблемы. Обсуждаем 2 и 3 этапы работы. Работаем с учебником, откройте с.114 параграф 34.
Узнайте, как найти содержание растворённого вещества в растворе, количественные данные для решения задачи (стр. 127-130 учебника, 6 слайд презентации) и решите задачу. (работа с учебником в парах: вывод формулы, решение задачи).
Итак, смогли ли вы ответить на вопрос: «В каком стакане чай слаще?»
Кто хочет проверить это опытным путём? (Один пробует чай на вкус в обоих стаканах).
Сейчас продолжите предложения (слайд 9):
1. Раствор состоит из…
2. Растворителем может быть….
3. Для того, чтобы приготовить раствор заданной концентрации, необходимо знать….
Запишите в тетрадях.
Сейчас ответьте на следующий вопрос? Как выражают содержание вещества в растворе? (массовых долях)
Запишите формулу для вычисления массовой доли растворённого вещества на доске.
А почему в одном стакане чай слаще? (зависит от массы растворенного вещества).
- Физкультминутка. (слайд).
- Первичное закрепление.
Давайте решим задачи. Чтобы решить данную задачу, нам нужно записать условия задачи.
Домашнее задание.
Рефлексия.
ВНИМАНИЕ!!!
УЧАЩИЕСЯ 9 КЛАССОВ!!!
Для успешной сдачи экзамена по химии в некоторых билетах вам необходимо будет решить задачу. Предлагаем вам рассмотреть, разобрать и закрепить в памяти решение типовых задач по химии.
Задача на вычисление массовой доли вещества, находящегося в растворе.
В 150 г воды растворили 50г фосфорной кислоты. Найдите массовую долю кислоты в полученном растворе.
Дано : m(H2O) = 150г, m(H3PO4) = 50г
Найти : w (H3PO4) - ?
Приступаем к решению задачи.
Решение : 1). Находим массу получившегося раствора. Для этого просто сложим массу воды и массу прилитой к ней фосфорной кислоты.
m(раствора) = 150г + 50 г = 200 г
2). Для решения нам необходимо знать формулу массовой доли . Записываем формулу массовой доли вещества в растворе.
w (вещества) = https://pandia.ru/text/78/038/images/image002_9.png" width="19" height="28 src="> * 100%= 25%
Записываем ответ.
Ответ : w (H3PO4) =25%
Задача на вычисление количества вещества одного из продуктов реакции, если известна масса исходного вещества.
Вычислите количество вещества железа, которое получится в результате взаимодействия водорода с 480г оксида железа(III).
Записываем известные величины в условие задачи.
Дано : m(Fe2O3) = 4
Так же записываем, что необходимо найти в результате решения задачи.
Найти : n (Fe) - ?
Приступаем к решению задачи.
Решение : 1). Для решения подобных задач сперва нужно записать уравнение реакции, описанной в условии задачи.
Fe2O3 + 3 H2https://pandia.ru/text/78/038/images/image004_4.png" width="12" height="26 src="> , где n- количество вещества, m - масса этого вещества, а M - молярная масса вещества.
По условию задачи нам не известна масса получившегося железа, т. е. в формуле количества вещества нам неизвестны две величины. Поэтому мы будем искать количество вещества по количеству вещества оксида железа (III). Количества вещества железа и оксида железа(III) следующим отношением.
https://pandia.ru/text/78/038/images/image006_4.png" height="27 src="> ;где 2- стехиометрический коэффициент из уравнения реакции, стоящий перед железом, а 1 – коэффициент, стоящий перед оксидом железа(III).
отсюда n (Fe)= 2 n (Fe2O3)
3). Находим количество вещества оксида железа(III).
n (Fe2O3) = https://pandia.ru/text/78/038/images/image008_4.png" width="43" height="20 src=">– молярная масса оксида железа (III), которую мы вычисляем на основании относительных атомных масс железа и кислорода, а также учитывая количество этих атомов в оксиде железа (III): М(Fe2O3)= 2х 56 + 3х 16=112 + 48 = 160Алюминий" href="/text/category/alyuminij/" rel="bookmark">алюминия ?
Записываем условие задачи.
Дано: m(Al) = 54г
А так же записываем, что нам необходимо найти в результате решения задачи.
Найти : V (H2) - ?
Приступаем к решению задачи.
Решение : 1) записываем уравнение реакции по условию задачи.
2 Al + 6 HCl https://pandia.ru/text/78/038/images/image011_1.png" width="61" height="20 src=">n - количество вещества данного газа.
V (Н2) = Vm * n (Н2)
3). Но в этой формуле нам неизвестно количество вещества водорода.
4). Найдем количество вещества водорода по количеству вещества алюминия по следующему соотношению.
https://pandia.ru/text/78/038/images/image013_2.png" height="27 src="> ; отсюда n (H2) = 3 n (Al): 2 , где 3 и 2 – стехиометрические коэффициенты, стоящие соответственно перед водородом и алюминием.
5)..png" width="33" height="31 src=">
n (Al) = https://pandia.ru/text/78/038/images/image016_1.png" width="45" height="20 src=">* 6 моль= 134 ,4 л
Запишем ответ.
Ответ: V (Н2) =134 ,4 л
Задача на вычисление количества вещества (или объема) газа, необходимого для реакции с определенным количеством вещества (или объемом) другого газа.
Какое количество вещества кислорода потребуется для взаимодействия с 8 моль водорода при нормальных условиях?
Запишем условия задачи.
Дано : n (H2) = 8моль
А так же запишем, что необходимо найти в результате решения задачи.
Найти : n(O2) - ?
Приступаем к решению задачи.
Решение : 1). Запишем уравнение реакции, следуя условию задачи.
2 H2 + О2https://pandia.ru/text/78/038/images/image017_1.png" width="32" height="31 src="> = ; где 2 и 1 – стехиометрические коэффициенты, стоящие перед водородом и кислородом соответственно в уравнении реакции.
3). Отсюда 2 n (O2)= n (H2)
А количество вещества кислорода равно: n (O2)= n (H2):2
4). Нам остается подставить в полученную формулу данные из условия задачи.
n (О2) = 8моль:2 = 4 моль
5). Запишем ответ.
Ответ: n (О2) = 4 моль
Данный урок посвящен изучению темы «Массовая доля вещества в растворе». С помощью материалов урока Вы научитесь количественно оценивать содержание растворенного вещества в растворе, а также определять состав раствора по данным о массовой доле растворенного вещества.
Тема: Классы неорганических веществ
Урок: Массовая доля вещества в растворе
Масса раствора складывается из масс растворителя и растворенного вещества:
m(р)=m(в)+m(р-ля)
Массовая доля вещества в растворе равна отношению массы растворенного вещества к массе всего раствора:
Решим несколько задач с использованием приведенных формул.
Вычислите массовую долю (в %) сахарозы в растворе, содержащем воду массой 250 г и сахарозу массой 50 г.
Массовую долю сахарозы в растворе можно вычислить по известной формуле:
Подставляем числовые значения и находим массовую долю сахарозы в растворе. Получили в ответе 16,7%.
Преобразуя формулу для вычисления массовой доли вещества в растворе, вы можете находить значения массы растворенного вещества по известной массе раствора и массовой доли вещества в растворе; или массу растворителя по массе растворенного вещества и массовой доли вещества в растворе.
Рассмотрим решение задачи, в которой изменяется массовая доля растворенного вещества при разбавлении раствора.
К 120 г раствора с массовой долей соли 7% прилили 30 г воды. Определите массовую долю соли в образовавшемся растворе.
Проанализируем условие задачи. В процессе разбавления раствора масса растворенного вещества не меняется, а увеличивается масса растворителя, а значит, увеличивается масса раствора и, наоборот, уменьшается массовая доля вещества в растворе.
Во-первых, определим массу растворенного вещества, зная массу начального раствора и массовую долю соли в этом растворе. Масса растворенного вещества равна произведению массы раствора и массовой доли вещества в растворе.
Мы уже выяснили, что масса растворенного вещества при разбавлении раствора не изменяется. Значит, вычислив массу полученного раствора, можно найти массовую долю соли в образовавшемся растворе.
Масса полученного раствора равна сумме масс исходного раствора и добавленной воды. Массовая доля соли в образовавшемся растворе равна отношению массы растворенного вещества и массы образовавшегося раствора. Таким образом, получили массовую долю соли в образовавшемся растворе равную 5,6%.
1. Сборник задач и упражнений по химии: 8-й кл.: к учеб. П.А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / П.А. Оржековский, Н.А. Титов, Ф.Ф. Гегеле. – М.: АСТ: Астрель, 2006. (с.111-116)
2. Ушакова О.В. Рабочая тетрадь по химии: 8-й кл.: к учебнику П.А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / О.В. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековский; под.ред. проф. П.А. Оржековского - М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006. (с.111-115)
3. Химия. 8 класс. Учеб.для общеобр. учреждений / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. – М.:Астрель, 2013. (§35)
4. Химия: 8-й класс: учеб.для общеобр. учреждений / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. М.: АСТ: Астрель, 2005. (§41)
5. Химия: неорг. химия: учеб.для 8 кл. общеобразоват. учреждений / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009. (§28)
6. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав.ред. В.А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003.
Дополнительные веб-ресурсы
3. Взаимодействие веществ с водой ().
Домашнее задание
1. с. 113-114 №№ 9,10 из Рабочей тетради по химии: 8-й кл.: к учебнику П.А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / О.В. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековский; под.ред. проф. П.А. Оржековского - М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006.
2. с.197 №№ 1,2 из учебника П.А. Оржековского, Л.М. Мещеряковой, М.М. Шалашовой «Химия: 8кл.», 2013 г.
Является одним из распространенных понятий в современной химии. В статье мы выявим особенности растворов, их виды, применение. Отметим некоторые примеры расчета разных видов концентраций.
Особенности растворов
Раствор - это однородная система, имеющая переменный состав. Из двух компонентов раствора один всегда выступает в качестве среды. Именно в ней будут растворяться структурные фрагменты других веществ. Ее называют растворителем, внутри которого и располагаются молекулы растворенного вещества.
Если смешивается два газообразных вещества, то в таком случае не выделяют растворителя. Для каждой конкретной ситуации всегда проводятся специальные расчеты.
Получение однородных систем
Для получения однородных растворов необходимо дробление растворенных веществ до структурных единиц. Только в таком случае системы будут истинными. При раздроблении до небольших капелек, песчинок, которые будут распределяться в среде, получают эмульсии, суспензии.
Применение растворов
Кстати, в строительстве смесь песка, цемента, воды тоже называют раствором, но с химической точки зрения он представляет собой суспензию. Практическое значение растворов можно объяснить по разным причинам.
Химические реакции в жидких растворах происходят в объеме растворителя. Это делает их доступными для реакции без любого дополнительного действия на систему. В смеси, содержащей твердые частицы, невозможно провести реакцию в полном объеме. Чтобы ускорить процесс, потребуется соприкосновение частиц в некоторых точках. Для повышения скорости реакции перетирают кристаллы в ступке, затем их прессуют. Но не сразу можно достигнуть полноты протекания процесса.
В растворе же протекает процесс иначе. Молекулы движутся свободно, при их столкновениях происходят химические превращения. Энергия, которая начинает выделяться в таком взаимодействии, аккумулируется растворителем, система практически не разогревается.
Физические свойства и концентрация растворов
Вещества позволяет определять количественное соотношение растворенного вещества и растворителя, взятое для их приготовления. Металлические сплавы, кстати, тоже являются растворами, но твердыми, характеризующимися определенными физическими параметрами.
Растворы обладают способностью менять силы действия растворенного компонента. Это делает их востребованными в сельском хозяйстве, медицине. Например, используют для обработки ссадин и ран в средней концентрации. Но практическое значение имеет и его незначительная концентрация. Так, массовая доля вещества 2-3% придает раствору слабо-розовый цвет, востребованный для промывания желудка.
Темные фиолетовые кристаллы перманганата калия не применяют в медицинских целях, поскольку они обладают сильными окислительными свойствами. Вообще, интенсивность окраски напрямую связана с тем, какова его концентрация. Массовая доля вещества позволяет регулировать токсичность готового раствора.
Массовая доля
Как вычисляется подобная концентрация? Массовая доля вещества характеризуется отношением массы вещества к массе раствора, взятого в процентах. На их органолептические свойства оказывает влияние не только то, что будет растворяться, но и количественный показатель. Например, для слабого раствора поваренной соли почти не характерен привкус, а при больших концентрациях он проявляется в разной степени.
Как на практике определяется концентрация? Массовая доля вещества в растворе рассматривается в школьном курсе неорганической химии. Задачи на ее определение включены в тестовые задания для выпускников 9 класса.
Приведем пример задания, в котором используется концентрация.
Массовая доля поваренной соли 25%. Масса раствора 250 граммов. Определите массу воды, содержащейся в нем. Для проведения вычислений сначала нужно выяснить массу вещества. Исходя из пропорции, получаем, что вещества в растворе 62,5 грамма. Для определения массы воды нужно вычесть из 250 граммов массу самого вещества, в результате получаем 187,5 г.
Виды концентраций
Что такое концентрация? Массовых долей в растворе может содержаться не более ста процентов. В химии термин «концентрация» предполагает некое содержание растворенного вещества. Существует несколько ее вариантов: молярная, массовая концентрация.
Например, если необходимо приготовить раствор из 80 граммов воды и 20 граммов поваренной соли и определить массовые доли вещества в растворе, сначала нужно определить массу раствора. Она составит сто граммов. Процентное содержание вещества получается 20 процентов.
Мы проанализировали, что представляет собой массовая доля. Молярная концентрация предполагает отношение количества вещества к объему взятого раствора. Чтобы приготовить раствор с заданной молярной концентрацией, сначала определяют массу вещества. Затем взвешивают его нужное количество и растворяют в литре растворителя.
Расчет молярной концентрации
Так, для приготовления 2 литров раствора с концентрацией 0,15 моль/л сначала рассчитывают массу соли, которая содержится в растворе. Для этого нужно разделить 0,15 моль на 2 литра, получаем 0,075 моль. Теперь вычисляем массу: 0,075 моль умножаем на 58,5 г/моль. Результат - 4,39 г.
Задачи аналитической химии
В качестве прикладной химической задачи рассматривают анализ. С его помощью выявляют состав смеси, проводят диагностические пробы, анализируют горные породы. Для этого нужно определять качественный и количественный состав раствора.
Среди тех задач, которые чаще всего встречаются в неорганической химии, выделим определение концентрации одного вещества по заданной величине у другого вещества. С помощью опытов можно осуществить постепенное добавление к раствору, у которого известна молярная концентрация, искомого раствора. Данный процесс называется титрованием.
Растворимость и растворители
Самым распространенным растворителем является вода. В ней отлично растворяются основания, кислоты, соли, некоторые органические соединения. Именно водные растворы являются самыми распространенными в природе системами. Вода выполняет функцию биологического растворителя. Она считается основой для протекания многих сред: крови, цитозолей, межклеточных жидкостей. Многие типы животных и растений живут именно в водной среде.
Растворимостью называют свойство в выбранном растворителе. Это сложное явление, которое требует учета определенных нюансов и особенностей строения растворителя.
В качестве хороших органических веществ можно отметить спирты. Они в свой состав включают гидрокисльные группы, поэтому имеют высокую растворимость.
Заключение
Любая жидкость может рассматриваться в качестве растворителя. Именно поэтому часто ведут речь о взаимной растворимости разных жидких веществ. К примеру, среди органических веществ можно упомянуть о растворимости в воде сложных эфиров.
Различные виды концентраций, используемые в неорганической и органической химии, помогают проводить качественные и количественные определения веществ. Теория растворов востребована в аналитической химии, фармацевтике и современной медицине.
– Сколько ложечек сахара ты кладешь в чай?
– Дома – две, в гостях – восемь.
Шутка известная, но давайте посмотрим на нее глазами химика. Вряд ли вам понравится такой «чай в гостях». Уж очень сладкий он будет из-за неумеренного содержания сахара! Содержание растворенного вещества в растворе химики называют концентрацией.
Концентрацию вещества можно выражать различными способами. Кстати, число ложечек на чашку воды – способ вполне приемлемый, но только для кухни. Трудно представить себе химика, приготавливающего раствор таким образом.
Один из самых распространенных способов выражения концентрации раствора – через массовую долю растворенного вещества.
Массовой долей вещества в растворе называют отношение массы растворенного вещества к массе раствора:
Не правда ли, очень похоже на объемную долю? Так оно и есть, ведь любая доля, как вы уже знаете, – это отношение какой-то части к целому. Как и массовая доля элемента в сложном веществе, массовая доля вещества в растворе обозначается греческой буквой («омега») и может принимать значения от 0 до 1 (или от 0 до 100%). Она показывает, какая часть массы раствора приходится на растворенное вещество. И еще: массовая доля вещества в процентах численно равна массе растворенного вещества в 100 г раствора. К примеру, в 100 г 3%-го раствора уксуса содержится 3 г чистой уксусной кислоты.
Самые простые растворы состоят из двух компонентов. Один из компонентов раствора – растворитель. Для нас более привычны жидкие растворы, значит, растворитель в них – жидкое вещество. Чаще всего – вода.
Другой компонент раствора – растворенное вещество. Им может быть и газ, и жидкое, и твердое вещество.
Масса раствора складывается из массы растворителя и массы растворенного вещества, т. е. верно выражение:
m (раствора) = m (растворителя) + m (растворенного вещества).
Предположим, массовая доля растворенного вещества равна 0,1, или 10%. Значит, оставшиеся 0,9, или 90%, – это массовая доля растворителя.
Массовая доля растворенного вещества широко используется не только в химии, но и в медицине, биологии, физике, да и в повседневной жизни. В качестве иллюстрации к сказанному рассмотрим решение некоторых задач прикладного характера.
Задача 1. Перед посадкой семена томатов дезинфицируют (протравливают) 1%-м раствором марганцовки. Какую массу такого раствора можно приготовить из 0,25 г марганцовки?
Дано:
(марганцовки) = 0,01 г,
m (марганцовки) = 0,25 г.
Найти:
m (раствора).
Решение
Зная массу растворенного вещества и его массовую долю в растворе, можно вычислить массу раствора:
Ответ . m (раствора) = 25 г.
Задача 2. В медицине широко применяют так называемые физиологические растворы, в частности раствор поваренной соли с массовой долей соли 0,9%. Рассчитайте массы соли и воды, необходимые для приготовления 1500 г физиологического раствора.
Дано:
(соли) = 0,009,
m (раствора) = 1500 г.
Найти:
m (соли),
m (воды).
Решение
Вычислим массу соли, необходимой для приготовления 1500 г физиологического раствора:
m (соли) = m (раствора) (соли) = 1500 (г) 0,009 = 13,5 г.
Определим массу воды, необходимой для приготовления раствора:
m (воды) = m (раствора) – m (соли) = 1500 – 13,5 = 1486,5 г.
Ответ . m (соли) = 13,5 г, m (воды) = 1486,5 г.
Отличаются ли свойства растворов от свойств компонентов, образующих эти гомогенные смеси?
С помощью домашнего эксперимента (задание 9 к этому параграфу) вам будет нетрудно убедиться в том, что раствор замерзает при более низкой температуре, чем чистый растворитель. Например, морская вода начинает замерзать при температуре –1,9 °С, в то время как чистая вода кристаллизуется при 0 °С.
1. Что такое массовая доля растворенного вещества? Сравните понятия «объемная доля» и «массовая доля» компонентов смеси.
2. Массовая доля йода в аптечной йодной настойке составляет 5%. Какую массу йода и спирта нужно взять, чтобы приготовить 200 г настойки?
3. В 150 г воды растворили 25 г поваренной соли. Определите массовую долю соли в полученном растворе.
4. В 200 г столового уксуса содержится 6 г уксусной кислоты. Определите массовую долю кислоты в столовом уксусе.
5. Найдите массу воды и лимонной кислоты, необходимую для приготовления 50 г 5%-го раствора.
6. Из 240 г 3%-го раствора питьевой соды выпарили 80 г воды. Найдите массовую долю соды в полученном растворе.
7. К 150 г 20%-го раствора сахара добавили 30 г сахара. Найдите массовую долю вещества в полученном растворе.
8. Смешали два раствора серной кислоты: 80 г 40%-го и 160 г 10%-го. Найдите массовую долю кислоты в полученном растворе.
9. Пять чайных ложек поваренной соли (с горкой) растворите в 450 г (450 мл) воды. Учитывая, что масса соли в каждой ложке примерно 10 г, рассчитайте массовую долю соли в растворе. В две одинаковые пластиковые бутылки объемом 0,5 л налейте полученный раствор и водопроводную воду. Поместите бутылки в морозильную камеру холодильника. Загляните в холодильник примерно через час. Какая жидкость начнет замерзать раньше? В какой бутылке содержимое раньше превратится в лед? Сделайте вывод.