Вправа 32. Що розуміють під розчинністю речовини?
Здатність речовини утворювати з іншою речовиною розчин називають розчинністю.
Від яких чинників залежить розчинність речовин у воді?
Від будови речовин, від температури, від тиску для газів.
Вправа 33. Після поступового додавання у воду кількох порцій розчинної кристалічної речовини і тривалого перемішування утворилася неоднорідна суміш. Що являє собою рідина над кристалами речовини? Рідина над кристалами солі ― це насичений розчин солі.
Як перетворити цю суміш на однорідну, тобто на розчин? Щоб розчинити кристали речовини і отримати однорідний розчин, потрібно долити ще води або підігріти суміш.
Вправа 34. Запропонуйте експеримент, за допомогою якого можна розрізнити насичений і ненасичений розчини натрій хлориду. Розчини покласти у холодильник. З часом у насиченому розчині утворяться кристалики солі.
Вправа 35. З огляду на будову речовин оцініть здатність сірки, графіту, калій нітрату, гелію, гідроген броміду розчинятися у воді.
Сірка, графіт, гелій ― речовини атомної будови, тому вони не розчиняються у воді.
Калій нітрат є речовиною йонної будови, а гідроген бромід ― молекулярної будови, що має полярні молекули, тому ці речовини добре розчиняються у воді.
У воді (полярному розчиннику) добре розчиняються речовини молекулярної будови, що мають полярні молекули, а також речовини йонної будови.
Вправа 36. Визначте розчинність калій карбонату у воді за температури 70°С, скориставшись кривою розчинності сполуки (мал. 15). У 100 г води за температури 700С максимально може розчинитися 130 г калій карбонату, тому розчинність S(K2CO3)=130 г/100 мл=1,3 г/мл
Розчинність виражають максимальною масою речовини, яка може розчинитися за певної температури (для газів — ще й за певного тиску) у 100 мл розчинника.
Вправа 37. У 10 мл води при 20°С розчинили 20 г аргентум нітрату. Який розчин було приготовлено — розбавлений чи концентрований, насичений чи ненасичений? Для відповіді скористайтеся кривою розчинності сполуки.
У 10 мл води при 20°С розчинили 20 г аргентум нітрату, тоді
у 100 мл води при 20°С ― х г аргентум нітрату.
10 мл / 100 мл = 20 г / х г, звідси за властивістю пропорції маємо:
х г • 10 мл = 20 г • 100 мл, тому
х=20 г • 100 мл : 10 мл=200 г
За кривою розчинності визначаємо, що у 100 г води за 20°С максимально може розчинитися 230 г солі аргентум нітрату, а за умовою задачі маємо 200 г солі, тому даний розчин є ненасиченим. Розчин є концентрованим, бо містить велику кількість розчиненої речовини.
w(AgNO3)=m(AgNO3)/(m(AgNO3)+m(води))=200/(200+100)=0,67 або 67%. Масова частка розчиненої речовини більша 10%, тому розчин є концентрованим.
Вправа 38. У 100 г води за нормальних умов розчиняється 2,8 мг азоту. Який максимальний об’єм газу можна розчинити за цих умов в 1 л води?
Відомо: S(N2)=2,8; V(H2O)=1 л; ρ(H2O)=1 г/мл
Знайти: V(N2)-?
Розв'язування
V(H2O)=m(H2O)/ρ(H2O)=100 г : 1 г/мл=100 мл = 0,1 л
У 0,1 л води розчиняється 2,8 мг азоту N2, а
у 1 л води ― х мг азоту N2.
0,1 л / 1 л = 2,8 мг / х мг, звідси за властивістю пропорції маємо:
х мг • 0,1 л = 2,8 мг • 1 л
х=m(N2)=2,8 мг • 1 л : 0,1 л=28 мг =0,028 г
Кількість речовини азоту масою 0,028 г обчислюємо за формулою n=m/M, де М=Mr г/моль
Mr(N2)=2•Ar(N)=2•14=28, M(N2)=28 г/моль
n(N2)=m(N2)/M(N2)=0,028 г : 28 г/моль = 0,001 моль
Об'єм азоту кількістю речовини 0,001 моль обчислюємо за формулою: ли n=V/VМ, де V=n•VМ
V(N2)=n(N2)•VM=0,001 моль•22,4 л/моль=0,0224 л=22,4 мл
Відповідь: V(N2)=22,4 мл
Примітка. Для газу звичайно вказують його максимальний об’єм, який розчиняється в 100 мл або 1 л розчинника за певних температури й тиску (у задачі н.у.).