Вправа 1 Для чого застосовують водні розчини? Для приготування їжі, прання білизни, прибирання помешкання у повсякденному житті; виготовлення лікарських мікстур у фармації; виготовлення розчинів мінеральних добрив і засобів захисту рослин у сільському господарстві; виготовлення розчинів речовин для проведення лабораторних досліджень
Вправа 2 Як відбувається процес розчинення? Молекули речовини відокремлюються від кристала і рівномірно розподіляються між молекулами води й водночас приєднуються до кристалу з розчину. Якщо у розчин переходить більше молекул кристала, ніж приєднується до нього, ― відбувається розчинення
Вправа 3 Які компоненти розчину ви знаєте? Розчинник, розчинена речовина і продукти їхньої взаємодії
Вправа 4 Які величини використовують для кількісної характеристики складу речовини, суміші або розчину? Це величини, названі частками компонентів (складових частин) системи або просто частками
Вправа 5 Що таке масова частка розчиненої речовини? Масова частка розчиненої речовини — це відношення її маси до маси розчину
За якою формулою її обчислюють?
ω(р.р.)=m(р.р.):m(розчину), або ω(р.р.)=m(р.р.):m(розчину)•100%
Скорочення р.р. — це розчинена речовина
Вправа 6 Чому воду вважають універсальним розчинником? Бо на поверхні речовин, занурених у воду, міжатомні й міжмолекулярні сили притягання слабшають у 80 разів під впливом молекул води і речовина розчиняється
Вправа 7 Для чого на етикетках хімічних реактивів, харчових продуктів, лікарських засобів у формі розчинів зазначають масову частку розчиненої речовини? Щоб знати скільки розчиненої речовини міститься в 100 г цих розчинів
Вправа 8 Чому сума часток усіх компонентів розчину становить одиницю, або 100%? Бо є частинами цілого (всього розчину)
Вправа 10 У питній воді «Тонус-Кислород» об’ємом 2 л міститься кисень масою 300 мг. Обчисліть масову частку кисню в цьому розчині, густина якого дорівнює 1 г/см3.
Відомо: V(розчину)=2 л=2000 мл=2000 см3, m(О2)=300 мг=0,3 г,
ρ(розчину)=1 г/см3
Знайти: ω(О2)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо масу розчину:
m(розчину)=V(розчину)•ρ(розчину)= 2000 см3 • 1 г/см3=2000 г
2. Обчислюємо масову частку розчиненої речовини (кисню) в розчині:
ω(О2)=m(О2):m(розчину)•100%=0,3 г : 2000 г • 100%=0,015%
ІІ спосіб
1. Обчислюємо масу розчину:
m(розчину)=V(розчину)•ρ(розчину)= 2000 см3 • 1 г/см3 = 2000 г
2. Обчислюємо масову частку кисню в розчині, тобто масу кисню у 100 г розчину:
у 2000 г розчину міститься 0,3 г О2, тоді
у 100 г розчину — х г О2, звідси
2000 г / 100 г = 0,3 г / х г
х г • 2000 г = 0,3 г • 100 г
х = 0,3 г • 100 г : 2000 г
х = 0,015 г, тобто ω(О2)=0,015%
Відповідь: 0,015%
Вправа 11 Обчисліть масу оцтової кислоти в 6%-овому столовому оцті об’ємом 1 л і густиною 1 кг/л.
Відомо: V(розчину)=1 л, ω(кислоти)=6%, ρ(розчину)=1 кг/л
Знайти: m(кислоти)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо масу розчину (оцту):
m(розчину)=V(розчину)•ρ(розчину)=1 л • 1 кг/л=1 кг=1000 г
2. Обчислюємо масу розчиненої речовини (кислоти) в розчині (оцті):
m(кислоти)=m(розчину)•ω(кислоти):100%=1000 г•6%:100%=60 г
ІІ спосіб
1. Обчислюємо масу розчину (оцту):
m(розчину)=V(розчину)•ρ(розчину)=1 л • 1 кг/л=1 кг=1000 г
2. Обчислюємо масу розчиненої речовини (кислоти) в розчині (оцті):
Те, що масова частка кислоти становить 6%, означає, що у 100 г розчину міститься 6 г речовини. Для знаходження маси кислоти у всьому розчині, складаємо пропорцію і розв'язуємо її:
у 100 г розчину міститься 6 г кислоти, а
у 1000 г розчину — х г кислоти, звідси
100 г / 1000 г = 6 г / х г
х г • 100 г = 6 г • 1000 г
х = 6 г • 1000 г : 100 г
х = 60 г
Відповідь: 60 г
Вправа 12 Обчисліть масу оцтової кислоти в оцтовій есенції масою 250 г з масовою часткою оцтової кислоти 0,7.
Відомо: m(розчину)=250 г, ω(кислоти)=0,7, або 70%
Знайти: V(розчину)-?
Розв'язування
І спосіб
Обчислюємо масу розчиненої речовини (кислоти) в розчині (есенції):
m(кислоти)=ω(кислоти)•m(розчину)=0,7 • 250 г=175 г
ІІ спосіб
Обчислюємо масу розчиненої речовини (кислоти) в розчині (есенції):
Те, що масова частка кислоти становить 70%, означає, що у 100 г розчину (есенції) міститься 70 г кислоти. Для знаходження маси кислоти у всьому розчині, складаємо пропорцію і розв'язуємо її:
у 100 г есенції міститься 70 г кислоти, а
у 250 г есенції — х г кислоти, звідси
100 г / 250 г = 70 г / х г
х г • 100 г = 250 г • 70 г
х = 250 г • 70 г : 100 г
х = 175 г
Відповідь: 175 г
Вправа 13 Обчисліть масу порції столового оцту з масовою часткою оцтової кислоти 9%, якщо маса оцтової кислоти в ній становить 175 г. Обчисліть об’єм води в цій порції оцту.
Відомо: m(кислоти)=175 г, ω(кислоти)=9%
Знайти: V(H2O)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо масу розчину (оцту):
m(розчину)=m(кислоти):ω(кислоти)•100%=175 г : 9% • 100%=1944,4 г
2. Обчислюємо масу води в розчині (оцті):
m(H2O)=m(розчину)-m(кислоти)=1944,4 г - 175 г=1769,4 г
3. Обчислюємо об'єм води:
V(H2O)=m(H2O):ρ(H2O)= 1769,4 г : 1 г/мл=1769,4 мл
ІІ спосіб
1. Обчислюємо масу розчину (оцту):
Те, що масова частка кислоти становить 9%, означає, що у 100 г розчину (оцту) міститься 9 г кислоти. Для знаходження маси розчину складаємо пропорцію і розв'язуємо її:
9 г кислоти міститься в 100 г оцту, а
у 175 г кислоти — в х г оцту, звідси
9 г / 175 г = 100 г / х г
х г • 9 г = 175 г • 100 г
х = 175 г • 100 г : 9 г
х = 1944,4 г
2. Обчислюємо масу води в розчині (оцті):
m(H2O)=m(розчину)-m(кислоти)=1944,4 г - 175 г=1769,4 г
3. Обчислюємо об'єм води:
V(H2O)=m(H2O):ρ(H2O)= 1769,5 г : 1 г/мл=1769,4 мл
Відповідь: 1769,4 мл
Вправа 14 У фізіологічному розчині, який широко застосовують у медицині, масова частка натрій хлориду становить 0,9%. Обчисліть масу солі та об’єм води, потрібні для виготовлення фізіологічного розчину об’ємом 1 л та густиною 1 кг/л.
Відомо: V(розчину)=1 л, ω(NaCl)=0,9%, ρ(розчину)=1 кг/л
Знайти: m(NaCl)-?, V(H2O)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо масу фізіологічного розчину:
m(розчину)=V(розчину)•ρ(розчину)=1 л • 1 кг/л=1 кг=1000 г
2. Обчислюємо масу розчиненої речовини (NaCl) в фізіологічному розчині:
m(NaCl)=ω(NaCl)•m(розчину):100%=0,9% • 1000 г : 100%=9 г
3. Обчислюємо масу води в фізіологічному розчині:
m(H2O)=m(розчину)-m(NaCl)=1000 г - 9 г=991 г
4. Обчислюємо об'єм води:
V(H2O)=m(H2O):ρ(H2O)=991 г : 1 г/мл=991 мл
ІІ спосіб
1. Обчислюємо масу фізіологічного розчину:
m(розчину)=V(розчину)•ρ(розчину)=1 л • 1 кг/л=1 кг=1000 г
2. Обчислюємо масу розчиненої речовини (NaCl) у фізіологічному розчині:
Те, що масова частка солі становить 0,9%, означає, що у 100 г фізіологічного розчину міститься 0,9 г солі. Для знаходження маси солі у всьому розчині, складаємо пропорцію і розв'язуємо її:
у 100 г розчину міститься 0,9 г NaCl, а
у 1000 г розчину — х г NaCl, звідси
100 г / 1000 г = 0,9 г / х г
х г • 100 г = 0,9 г • 1000 г
х = 0,9 г • 1000 г : 100 г
х = 9 г
3. Обчислюємо масу води в фізіологічному розчині:
m(H2O)=m(розчину)-m(NaCl)=1000 г - 9 г=991 г
4. Обчислюємо об'єм води:
V(H2O)=m(H2O):ρ(H2O)=991 г : 1 г/мл=991 мл
Відповідь: 9 г NaCl і 991 мл H2O
Вправа 15 Обчисліть масу води в нашатирному спирті об’ємом 40 см3 - розчині з масовою часткою амоніаку 10% та густиною 1 г/см3.
Відомо: V(розчину)=40 см3, ω(амоніаку)=10%, ρ(розчину)=1 г/см3
Знайти: m(H2O)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо масу розчину (нашатирного спирту):
m(розчину)=V(розчину)•ρ(розчину)=40 см3 • 1 г/см3=40 г
2. Обчислюємо масу розчиненої речовини (амоніак) в розчині (нашатирний спирт):
m(амоніаку)=ω(амоніаку)•m(розчину):100%=10% • 40 г : 100%=4 г
3. Обчислюємо масу води в нашатирному спирті:
m(H2O)=m(розчину)-m(амоніаку)=40 г - 4 г=36 г
ІІ спосіб
1. Обчислюємо масу розчину (нашатирного спирту):
m(розчину)=V(розчину)•ρ(розчину)= 40 см3 • 1 г/см3=40 г
2. Обчислюємо масу розчиненої речовини (амоніаку) у розчині (нашатирному спирті):
Те, що масова частка амоніаку становить 10%, означає, що у 100 г нашатирного спирту міститься 10 г амоніаку. Для знаходження маси амоніаку у всьому спирті, складаємо пропорцію і розв'язуємо її:
у 100 г спирту міститься 10 г амоніаку, а
у 40 г спирту — х г амоніаку, звідси
100 г / 40 г = 10 г / х г
х г • 100 г = 40 г • 10 г
х = 40 г • 10 г : 100 г
х = 4 г
3. Обчислюємо масу води в нашатирному спирті:
m(H2O)=m(розчину)-m(амоніаку)=40 г - 4 г=36 г
Відповідь: 36 г
Вправа 16 Для виготовлення цукрового сиропу було взято цукор масою 200 г і воду об’ємом 200 см3. Обчисліть масову частку цукру в сиропі.
Відомо: m(цукру)=200 г, V(H2O)=200 см3, ρ(H2O)=1 г/см3
Знайти: ω(цукру)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо масу води:
m(H2O)=V(H2O)•ρ(H2O)=200 см3 • 1 г/см3=200 г
2. Обчислюємо масу розчину (цукрового сиропу):
m(розчину)=m(H2O)+m(цукру)=200 г + 200 г=400 г
3. Обчислюємо масову частку розчиненої речовини (цукру) в розчині (цукровому сиропі):
ω(цукру)=m(цукру):m(розчину)•100%=200 г : 400 г • 100%=50%
ІІ спосіб
1. Обчислюємо масу води:
m(H2O)=V(H2O)•ρ(H2O)= 200 см3 • 1 г/см3=200 г
2. Обчислюємо масу розчину (цукрового сиропу):
m(розчину)=m(H2O)+m(цукру)=200 г + 200 г=400 г
2. Обчислюємо масову частку розчиненої речовини (цукру) в розчині (цукровому сиропі), тобто масу цукру у 100 г сиропу:
у 400 г сиропу міститься 200 г цукру, тоді
у 100 г сиропу — х г цукру, звідси
400 г / 100 г = 200 г / х г
х г • 400 г = 200 г • 100 г
х = 200 г • 100 г : 400 г
х = 50 г, тобто ω(цукру)=50%
Відповідь: 50%
Вправа 17* Медичний засіб «Регідрон» використовують для лікування й профілактики теплових уражень, пов’язаних з порушенням водного балансу (інтенсивне потовиділення, пронос у дітей). В одному пакетику цього засобу - натрій хлорид масою 3,5 г, калій хлорид масою 2,5 г, натрій цитрат масою 2,9 г і глюкоза масою 10 г. Обчисліть масові частки кожного із цих компонентів у розчині, одержаному внаслідок розчинення вмісту одного пакетика «Регідрону» у воді об’ємом 150 см3. Одержані результати округліть до цілих.
Відомо: m(NaCl)=3,5 г, m(KCl)=2,5, m(цитрату)=2,9 г,
m(С6Н12О6)=10 г, V(H2O)=150 см3, ρ(H2O)=1 г/см3
Знайти: ω(NaCl)-?, ω(KCl)-?, ω(цитрату)-?, ω(С6Н12О6)-?
Розв'язування
1. Обчислюємо масу води:
m(H2O)=V(H2O)•ρ(H2O)=150 см3 • 1 г/см3=150 г
2. Обчислюємо масу всіх речовин, що містяться в медичному засобі "Регідрон":
m(р.р.)=m(NaCl)+m(KCl)+m(цитрату)+m(С6Н12О6)=
=3,5 г+2,5 г+2,9 г+10 г=18,9 г
3. Обчислюємо масу розчину медичного засобу:
m(розчину)=m(H2O)+m(р.р.)=150 г + 18,9 г=168,9 г
4. Обчислюємо масові частки усіх компонентів медичного засобу в розчині:
ω(NaCl)=m(NaCl):m(розчину)•100%=3,5 г : 168,9 г • 100%=2,1%≈2%
ω(KCl)=m(KCl):m(розчину)•100%=2,5 г : 168,9 г • 100%=1,5%≈2%
ω(цитрату)=m(цитрату):m(розчину)•100%=2,9 г : 168,9 г • 100%=
=1,7%≈2%
ω(С6Н12О6)=m(С6Н12О6):m(розчину)•100%=10 г : 168,9 г • 100%=
=5,9%≈6%
Відповідь: 2% NaCl, 2% KCl, 2% цитрату і 6% C6H12O6