Домашнє завдання. Кількісний склад розчину. Масова частка розчиненої речовини.
Завдання 1. Розв'яжіть задачі посильного вам рівня.
І рівень
1. У воді масою 75 г розчинили калій нітрат масою 25 г. Обчисліть масову частку калій нітрату в розчині, використовуючи формулу для визначення масової частки.
Відомо: m(води)=75 г; m(KNO3)=25 г. Знайти: W(KNO3) -?
Розв'язання.
1.Знаходимо масу розчину: m(розчину)=m(води)+m(KNO3)=75г+25г=100 г.
2.Знаходимо масову частку речовини (калій нітрату KNO3) в розчині за формулою:
W(речовини)=(m(речовини)/m(розчину))•100 %.
W(KNO3)=(25 г/100 г) • 100%=25 %.
Відповідь: W(KNO3)=25 %.
2. У розчині натрій сульфату масою 120 г розчинена сіль масою 4,8 г. Обчисліть масову частку речовини в розчині.
Відомо: m(розчину)=120 г; m(Na2SO4)=4,8 г. Знайти: W(Na2SO4) -?
Розв'язання.
І спосіб.
Знаходимо масову частку речовини (солі натрій сульфату Na2SO4) в розчині за формулою:
W(речовини)=(m(речовини)/m(розчину)) •100 %.
W(Na2SO4)=(4,8г/120г) •100%=4%.
Відповідь: W(Na2SO4)=4%.
ІІ спосіб.
Визначаємо масу речовини (солі натрій сульфату Na2SO4), що міститься в 100 г розчину, тобто, масову частку речовини. Для цього складаємо пропорцію і розв'язуємо її:
у 120 г розчину - 4,8 г солі натрій сульфату Na2SO4,
у 100 г розчину - х г солі натрій сульфату Na2SO4
120 г/ 100 г = 4,8 г / х г,
тому х г • 120 г = 4,8 г • 100 г,
х = (4,8 • 100 г)/ 120 г = 4 г,
тому W(Na2SO4)=4%.
Відповідь: W(Na2SO4)=4%.
II рівень
3. У воді об'ємом 340 мл розчинили купрум (ІІ) сульфат масою 60 г. Обчисліть масову частку речовини в розчині.
Відомо: V(води)=340 мл; m(CuSO4)=60 г. Знайти: W(CuSO4) -?
Розв'язання.
І спосіб.
1. Знаходимо масу води за формулою:
m = V•ρ, де густина води ρ(води)=1г/мл.
m(води)=V(води)•ρ(води) = 340 мл • 1 г/мл = 340 г. Бачимо, що для води об'єм відповідає масі, тому ця дія не є обов'язковою.
2. Знаходимо масу розчину:
m(розчину)=m(води)+m(CuSO4)= 340 г + 60 г = 400 г.
3. Знаходимо масову частку речовини (купрум (ІІ) сульфату CuSO4) в розчині за формулою:
W(речовини)=(m(речовини)/m(розчину))•100 %.
W(CuSO4)=(60г/400г) • 100%=15 %.
Відповідь: W(CuSO4)=15%.
ІІ спосіб.
1. Знаходимо масу води за формулою:
m = V•ρ, де густина води ρ(води)=1г/мл.
m(води)=V(води)•ρ(води) = 340 мл • 1 г/мл = 340 г. Бачимо, що для води об'єм відповідає масі, тому ця дія не є обов'язковою.
2. Знаходимо масу розчину:
m(розчину)=m(води)+m(CuSO4)= 340 г + 60 г = 400 г.
3. Обчислюємо масу речовини (купрум (ІІ) сульфату CuSO4) в 100 г розчину, тобто, масову частку речовини. Для цього складаємо пропорцію і розв'язуємо її:
у 400 г розчину - 60 г купрум (ІІ) сульфату CuSO4
у 100 г розчину - х г купрум (ІІ) сульфату CuSO4
400 г / 100 г = 60 г / х г,
тому х г • 400 г = 60 г • 100 г,
х = (60 г • 100 г) : 400 г = 15 г,
тому W(CuSO4)=15%.
Відповідь: W(CuSO4)=15%.
4. Обчисліть масу цукру в розчині масою 120 г з масовою часткою речовини 10%.
Відомо: m(розчину)=120 г; W(цукру)=10%. Знайти: m(цукру) -?
Розв'язання.
І спосіб.
Знаходимо масу речовини (цукру) за формулою:
m(речовини)=(W(речовини)•m(розчину))/100 %
m(цукру)= (10%•120г)/100% =12 г.
Відповідь: m(цукру)=12 г.
ІІ спосіб.
Масова частка речовини в будь-якому розчині показує масу розчиненої речовини, що міститься у 100 г розчину, тому для визначення маси речовини у всьому розчині складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
у 100 г розчину - 10 г цукру
у 120 г розчину - х г цукру
100 г / 120 г = 10 г / х г,
тому х г•100 г = 10 г•120 г,
х = (10 г•120 г) : 100 г= 12 г.
Відповідь: m(цукру)=12 г.
III рівень
5. Для підтримки організму в кров вводять фізіологічний розчин (0,85%-ий розчин натрій хлориду). Обчисліть маси солі та води, що потрібно взяти для притування такого розчину масою 5 кг.
Відомо: m(розчину)=5 кг = 5000 г; W(солі)=0,85%.
Знайти: m(солі) -? m(води) -?
Розв'язання.
І спосіб.
1. Знаходимо масу речовини (солі) за формулою:
m(речовини)=(W(речовини)•m(розчину))/100 %
m(солі)=(0,85%•5000г)/100% =42,5 г.
2. Знаходимо масу води в розчині:
m(води) =m(розчину)-m(солі) = 5000 г-42,5 г=4957,5 г.
Відповідь: m(солі)=42,5 г; m(води)=4957,5 г.
ІІ спосіб.
1. Масова частка речовини в будь-якому розчині показує масу розчиненої речовини, що міститься у 100 г розчину, тому для визначення маси речовини у всьому розчині складаємо пропорцію і розв'язуємо її. :
у 100 г розчину - 0,85 г солі
у 5000 г розчину - х г солі
100 г / 5000 г = 0,85 г / х г,
тому х г•100 г = 5000 г•0,85 г,
х = (5000 г•0,85 г) : 100 г= 42,5 г,
m(солі) = 42,5 г.
2. Знаходимо масу води в розчині:
m(води) = m(розчину) - m(солі) = 5000 г - 42,5 г = 4957,5 г.
Відповідь: m(солі)=42,5 г; m(води)=4957,5 г.
6. У розчині калій гідроксиду масова частка основи становить 0,25. Обчисліть масу калій гідроксиду в розчині об'ємом 600 мл, густина якого - 1,1 г/мл.
Відомо: V(розчину)=600 мл; ρ(розчину)=1,1 г/мл;
W(основи)=0,25.
Знайти: m(основи) -?
Розв'язання.
І спосіб.
1. Знаходимо масу розчину за формулою: m = V•ρ.
m(розчину) = V(розчину)•ρ(розчину)=600 мл • 1,1 г/мл = 660 г.
2. Знаходимо масу речовини (основи) за формулою:
m(речовини)=W(речовини) • m(розчину)
m(основи)=0,25 • 660г =165 г.
ІІ спосіб.
1. Знаходимо масу розчину за формулою: m = V•ρ.
m(розчину) = V(розчину)•ρ(розчину)= 600 мл • 1,1 г/мл = 660 г.
2. Масова частка речовини в будь-якому розчині показує масу розчиненої речовини, що міститься у 100 г розчину, тому для визначення маси речовини у всьому розчині складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
у 100 г розчину - 25 г речовини (основи)
у 660 г розчину - х г речовини (основи)
100 г / 660 г = 25 г / х г,
тому х г•100 г = 660 г•25 г,
х = (660 г•25 г) : 100 г= 165 г.
Відповідь: m(основи)=165 г.
IV рівень
7.Для маринування багатьох овочів готують маринад за таким рецептом: 1300 г води, 60 г кухонної солі, 80 г цукру, 5 г лимонної кислоти. Обчисліть масові частки кожної речовини у складі такого маринаду.
Відомо: m(води)=1300 г; m(кухонної солі)=60 г;
m(цукру)=80 г; m(лим. кислоти)=5 г
Знайти: W(кухонної солі) -? W(цукру) -? W(лим. кислоти) -?
Розв'язання.
І спосіб.
1. Знаходимо масу розчину:
m(розчину)=m(води)+m(кухонної солі)+m(цукру)+m(лим.кислоти)=
=1300 г + 60 г + 80 г + 5 г = 1445 г.
2. Знаходимо масову частку кожної речовини в розчині за формулою:
W(речовини)=(m(речовини)/m(розчину))•100 %.
W(кухонної солі)=(60г/1445г) •100%=4,15 %.
W(цукру)=(80г/1445г) • 100%=5,5 %.
W(лим.кислоти)=(5г/1445г) • 100%=0,3 %.
Відповідь: W(кухонної солі) =4%; W(цукру)=6%; W(лим. кислоти)=0,3%.
ІІ спосіб.
1. Знаходимо масу розчину:1300 г + 60 г + 80 г + 5 г = 1445 г.
2. Визначаємо масу розчиненої речовини, що міститься у 100 г розчину, тобто, масову частку речовини. Для цього складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
Пропорція для обчислення масової частки солі у розчині (маринаді):
у 1445 г розчину - 60 г кухонної солі
у 100 г розчину - х г кухонної солі
1445 г / 100 г = 60 г / х г,
тому х г • 1445 г = 60 г • 100 г,
х = (60 г • 100 г) : 1445 г = 4,15 г,
тому W(кухонної солі)=4,15 %.
Пропорція для обчислення масової частки цукру у розчині (маринаді):
у 1445 г розчину - 80 г цукру
у 100 г розчину - х г цукру
1445 г / 100 г = 80 г / х г,
тому х г • 1445 г = 80 г • 100 г,
х = (80 г • 100 г) : 1445 г = 5,5 г,
тому W(цукру)=5,5 %.
Пропорція для обчислення масової частки лим. кислоти у розчині (маринаді):
у 1445 г розчину - 5 г лим.кислоти
у 100 г розчину - х г лим.кислоти
1445 г / 100 г = 5 г / х г,
тому х г • 1445 г = 5 г • 100 г,
х г = (5 г • 100 г) : 1445 г = 0,3 г,
тому W(лим.кислоти)=0,3 %.
Відповідь: W(кухонної солі) =4%; W(цукру)=6%; W(лим. кислоти)=0,3%.
8. Казеїновий клей виготовляють з порошку клею масою 500 г у воді, нагрітій до температури 60-70°С об'ємом 1 л. Обчисліть масову частку клею у даному розчині. Поясніть, як виготовити даний розчин масою 1,5 кг.
Відомо: m(речовини)=500 г; V(води)=1 л =1000 мл.
Знайти: W(речовини) -?
Розв'язання.
І спосіб.
1. Знаходимо масу води за формулою:
m(води)=V(води)•ρ(води), де густина води ρ(води)=1 г/мл.
m(води) = 1000 мл • 1 г/мл = 1000 г. Бачимо, що для води об'єм відповідає масі, тому ця дія не є обов'язковою.
2. Знаходимо масу розчину:
m(розчину) =m(води) + m(речовини) = 1000 г + 500 г = 1500 г.
3. Знаходимо масову частку речовини (клею) в розчині за формулою:
W(речовини)=(m(речовини)/m(розчину))•100%
W(речовини)= (500 г/1500 г)• 100%= 0,333•100%=33,3%.
Відповідь: масова частка клею в розчині становить 0,333 або 33,3%.
ІІ спосіб.
1. Знаходимо масу води за формулою:
m(води)=V(води)•ρ(води), де густина води ρ(води)=1 г/мл.
m(води) = 1000 мл • 1 г/мл = 1000 г. Бачимо, що для води об'єм відповідає масі, тому ця дія не є обов'язковою.
2. Знаходимо масу розчину:
m(розчину) =m(води)+m(речовини)=1000 г + 500 г = 1500 г.
3. Визначаємо масу речовини (клею), що міститься у 100 г розчину, тобто, масову частку речовини. Для цього складаємо пропорцію і розв'язуємо її:
у 1500 г розчину - 500 г речовини (клею)
у 100 г розчину - х г речовини (клею)
1500 г / 100 г = 500 г / х г,
тому х г • 1500 г = 500 г • 100 г,
х = (500 г • 100 г) : 1500 г = 33,3 г,
тому W(речовини)=33,3 %.
Відповідь: масова частка клею в розчині становить 33,3% або 0,333.
Для приготування такого розчину клею масою 1,5 кг з масовою часткою його 33,3% треба взяти порошку клею масою 500 г і воду, нагріту до температури 60-700С, масою 1 кг або об'ємом 1 л.
Послідовність дій під час виготовлення розчину:
1. Обчислити маси речовини і води для приготування розчину.
2. Відважити масу речовини і всипати у посудину.
3. Відміряти відповідний об'єм води (відповідає масі) мірною посудиною, долити до речовини і ретельно перемішати.