Вправа 1. За якою формулою обчислюють масову частку речовини у розчині?
W(р.р.) = m(р.р.)/m(розчину) або W(р.р.)= (m(р.р.)/m(розчину))•100%
Розчинник чи розчинену речовину додають до розчину, якщо потрібно збільшити масову частку розчиненої речовини в ньому? Розчинену речовину, бо мірою розчинності є максимальна маса розчиненої речовини у 100 г розчинника за конкретних умов.
Вправа 2. Обчисліть масову частку розчиненої речовини в розчинах з таким складом:
а) маса розчину -- 1200 г, маса розчиненої речовини — 300 г;
Дано: m(розчину)= 1200 г; m(р.р.)=300 г.
Знайти: ω(р.р.)-?
Розв'язання:
І спосіб.
Обчислюємо масову частку розчиненої речовини за формулою:
ω(р.р.)=m(р.р.)/m(розчину)=300 г / 1200 г = 0,25 або 25%.
ІІ спосіб.
Визначаємо масу розчиненої речовини, що міститься у 100 г розчину, тобто, масову частку розчиненої речовини. Для цього складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
У 1200 г розчину міститься 300 г розчиненої речовини, тоді
у 100 г розчину буде міститися х г розчиненої речовини
1200 г / 100 г = 300 г / х г,
тому х г • 1200 г = 300 г • 100 г,
х = (300 г • 100 г) : 1200 г = 25 г, тому
ω(р.р.)= 25%
Відповідь: ω(р.р.) = 25% або 0,25.
б) маса води — 300 г. маса розчиненої речовини — 60 г.
Дано: m(р.р.)= 60 г; m(води)=300 г.
Знайти: ω(р.р.)-?
Розв'язання:
І спосіб.
1. Знаходимо масу розчину:
m(розчину)=m(р.р.)+m(води)= 60 г + 300 г = 360 г
2. Обчислюємо масову частку розчиненої речовини за формулою:
ω(р.р.)=m(р.р.)/m(розчину)=60 г / 360 г = 0,167 або 16,7%.
ІІ спосіб.
1. Знаходимо масу розчину:
m(розчину)=m(р.р.)+m(води) =60 г + 300 г = 360 г
2. Визначаємо масу розчиненої речовини, що міститься у 100 г розчину, тобто, масову частку розчиненої речовини. Для цього складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
У 360 г розчину міститься 60 г розчиненої речовини, тоді
у 100 г розчину буде міститися х г розчиненої речовини
360 г / 100 г = 60 г / х г,
тому х г • 360 г = 60 г • 100 г,
х = (60 г • 100 г) : 360 г = 16,7 г, тому
ω(р.р.)= 16,7%
Відповідь: ω(р.р.) = 16,7% або 0,167.
Вправа 3. Яку масу солі слід розчинити у воді масою 540 г. щоб отримати розчин з масовою часткою розчиненої речовини 10 %?
Дано: m(води)= 540 г; ω(р.р.)=10% або 0,1
Знайти: m(р.р.)-?
Розв'язання:
Нехай маса розчиненої речовини х г, тоді масова частка речовини в розчині буде ω(р.р.)= х г/(m(води) + х г);
0,1 = х / (540 + х)
0,1 • (540 + х) = х
54 + 0,1 • х = х
х - 0,1 х = 54
0,9 х = 54
х = 54 : 0,9
х = 60
Відповідь: m(р.р.) = 60 г.
Вправа 4. У морській воді масова частка солей становить приблизно 13,4 %. Яку масу морської солі можна здобути повним випарюванням 5 кг такої води?
Дано: m(розчину)= 5 кг = 5000 г; ω(солі)=13,4% або 0,134.
Знайти: m(солі)-?
Розв'язання:
І спосіб.
З формули ω(солі)=m(солі)/m(розчину) знаходимо
m(солі)=ω(солі)•m(розчину)=0,134 • 5000 г = 670 г.
ІІ спосіб.
Складемо пропорцію і розв'яжемо її для обчислення маси солі.
Те, що масова частка солі становить 13,4% означає, що
у 100 г розчину міститься 13,4 г солі, тоді
у 5000 г розчину буде міститися х г солі.
100 г / 5000 г = 13,4 г / х г, звідси
х = 13,4 г • 5000 г / 100 г = 670 г.
Відповідь: m(солі) = 670 г.
Вправа 5. На етикетці йодної настоянки вказано «Спиртовий розчин йоду, 5%, 20 мл». Обчисліть масу розчиненої речовини й розчинника в одному флаконі, прийнявши густину розчину за 1 г/мл.
Дано: V(розчину)=20 мл, ω(йоду)=5%, ρ(розчину)=1 г/мл.
Знайти: m(йоду)-? m(спирту)-?
Розв'язання:
І спосіб.
m(розчину)=V(розчину)•ρ(розчину)= 20 мл• 1 г/мл= 20 г.
З формули ω(йоду)=(m(йоду)/m(розчину))•100% знаходимо
m(йоду)=m(розчину)•ω(йоду):100%=20 г • 5% : 100% = 1 г.
Знаходимо масу спирту у спиртовому розчині йоду.
m(спирту)=m(розчину)-m(йоду)=20 г - 1 г = 19 г.
ІІ спосіб.
m(розчину)=V(розчину)•ρ(розчину)= 20 мл• 1 г/мл= 20 г.
Знаходимо масу йоду. Для цього складемо пропорцію і розв'яжемо її.
Те, що масова частка йоду рівна 5% означає, що
у 100 г розчину міститься 5 г йоду, тоді
у 20 г розчину буде міститися х г йоду.
100 г / 20 г = 5 г / х г
х г • 100 г = 20 г • 5 г
х = 20 г • 5 г / 100 г = 1 г.
Знаходимо масу спирту у спиртовому розчині йоду.
m(спирту)=m(розчину)-m(йоду)=20 г - 1 г = 19 г.
Відповідь: m(йоду)=1 г, m(спирту)=19 г
Вправа 6. Змішали розчин глюкози масою 50 г з масовою часткою розчиненої речовини 20% і розчин масою 200 г з масовою часткою глюкози 10%. Обчисліть масову частку глюкози у виготовленому розчині.
Відомо:m1(розчину)=50 г; W1(глюкози)=20%;
m2(розчину)=200 г; W2(глюкози)=10%.
Знайти:
Wн(глюкози) -?
Розв'язання:
1. З формули W(р.р.)=(m(р.р.)/m(розчину))•100% знаходимо масу розчиненої речовини у першому і другому розчинах
m(р.р.)=W(р.р.)•m(розчину):100%
m1(глюкози)=W1(глюкози)•m1(розчину):100%=20%•50 г:100%=10 г.
m2(глюкози)=W2(глюкози)•m2(розчину):100%=10%•200 г:100%=20 г.
2. Знаходимо масу новоутвореного розчину:
mн(розчину)= m1(розчину)+m2(розчину)= 50 г + 200 г = 250 г.
3. Знаходимо масу речовини в новоутвореному розчині:
mн(глюкози)= m1(глюкози)+m2(глюкози)= 10 г + 20 = 30 г.
4. Знаходимо масову частку глюкози в новоутвореномуу розчині за формулою:
Wн(глюкози)=mн(глюкози)/mн(розчину)= 30 г/250 г= 0,12 або 12%.
Відповідь: 0,12 або 12%.
Вправа 7*. Обчисліть масу нітратної кислоти HNO3 у розчині об'ємом 500 мл. якщо він має густину 1,25 г/см3 , а масова частка розчиненої речовини в ньому дорівнює 0,4.
Дано: V(розчину)=500 мл = 500 см3, ω(HNO3)=0,4, ρ(розчину)=1,25 г/см3.
Знайти: m(HNO3)-?
Розв'язання:
І спосіб.
З формули ρ(розчину)=m(розчину)/V(розчину) знаходимо масу розчину
m(розчину)=V(розчину)•ρ(розчину)= 500 см3 • 1,25 г/см3 = 625 г.
З формули ω(HNO3)=m(HNO3)/m(розчину знаходимо масу нітратної кислоти
m(HNO3)=ω(HNO3)•m(розчину)=0,4•625 г=250 г.
ІІ спосіб.
З формули ρ(розчину)=m(розчину)/V(розчину) знаходимо масу розчину
m(розчину)=V(розчину)•ρ(розчину)= 500 см3 • 1,25 г/см3 = 625 г.
Знаходимо масу нітратної кислоти. Для цього складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
Те, що масова частка нітратної кислоти дорівнює 40 % означає, що
у 100 г розчину міститься 40 г нітратної кислоти, тоді
у 625 г розчину буде міститися х г нітратної кислоти.
100 г / 625 г = 40 г / х г
х г • 100 г = 40 г • 625 г
х = 40 г • 625 г / 100 г = 250 г.
Відповідь: m(HNO3)=250 г.