Какая масса растворенного вещества содержится в 3 л раствора

Урок №33-34. Массовая доля растворенного вещества

Существуют различные способы
выражения концентрации растворённого вещества в растворе, мы познакомимся с массовой долей растворённого
вещества (процентной концентрацией).

I. Массовая доля растворённого вещества wрастворённого
вещества– это
безразмерная величина, равная отношению массы растворённого вещества mрастворённого вещества к общей массе раствора mраствора :

mраствора= mрастворённого
вещества+ mрастворителя

Массовую
долю растворённого вещества (процентная
концентрация) обычно выражают в долях единицы или в процентах.
Например, массовая доля растворённого вещества – CaCl2 в воде равна
0,06 или 6%. Это означает, что в растворе хлорида кальция массой 100 г
содержится хлорид кальция массой 6 г и вода массой 94 г.

ЗАПОМНИТЕ!

Какая масса растворенного вещества содержится в 3 л раствора

Пример
решения задачи:
Сколько грамм соли и воды нужно для приготовления 300 г 5% раствора?

Решение:

Дано:

m раствора = 300 г

wрастворённого вещества = 5%

Решение:

1. Запишем
формулу для расчёта массовой доли:

Какая масса растворенного вещества содержится в 3 л раствора

2.
Преобразуем формулу и вычислим массу растворённого вещества в растворе

mрастворённого вещества = (wрастворённого вещества · mраствора) / 100%

m растворённого вещества = (5 % · 300 г) / 100% = 15 г

3.
Вычислим массу растворителя – воды:

mраствора = mрастворённого вещества + m (H2O)

m (H2O) = m раствора – m растворённого вещества = 300 г – 15 г = 285 г

Ответ: Для
приготовления 300 г 5% раствора надо взять 15 г соли и 285 г воды.

Найти:

m (H2O) = ?

m растворённого вещества = ?

«Вычисление массовой доли растворённого
вещества»

Задача: Сахар массой 12,5г растворили в
112,5г воды.

Определите
массовую долю сахара в полученном растворе.

Дано:

m сахара = 12,5 г

m (H2O) = 112,5 г

Решение:

1. Запишем
формулу для расчёта массовой доли:

Какая масса растворенного вещества содержится в 3 л раствора

2.
Вычислим массу раствора:

mраствора = mрастворённого вещества + m (H2O)

m раствора = 12,5 г + 112,5 г = 125 г

2.
Вычислим массовую долю сахара:

w% = (12,5 г · 100%) / 125 г = 10 %
или 0,1

Ответ: w% = 10 %

Найти:

w%= ?

«Вычисление массовой доли растворённого
вещества в растворе, полученном при смешивании двух растворов»

Задача: Смешали два раствора соли: 120г
5%-ного раствора и 130г 15%-ного раствора. Вычислите массовую долю соли в
образовавшемся растворе.

Дано:

m раствора 1 = 120 г

wрастворённого вещества 1 = 5%

m раствора 2 = 130 г

wрастворённого вещества 2 = 15%

Решение:

1. Запишем
формулу для расчёта массовой доли:

Какая масса растворенного вещества содержится в 3 л раствора

2. Преобразуем
формулу и вычислим массы растворённого вещества в растворах 1 и 2

mрастворённого вещества = (wрастворённого вещества · mраствора) / 100%

m растворённого вещества 1 = (5 % · 120 г) / 100% = 6 г

m растворённого вещества 2 = (15 % · 130 г) / 100% = 19,5 г

2. Общая
масса растворённого вещества в полученном растворе:

m растворённого вещества 3 = m растворённого вещества 1+ m растворённого вещества 2 =6 г + 19, 5 г = 25,5 г

3.
Вычислим массу раствора, полученного при сливании двух растворов:

mраствора 3 = mраствора 1 + m раствора 2 = 120 г + 130 г = 250 г

4.
Вычислим массовую долю вещества в полученном растворе:

Wр.в. 3= (m р.в. 3 · 100%) /m раствора 3 = (25,5 г · 100%) /250 г = 10,2 %

Ответ: Wр.в. 3 = 10,2 %

Найти:

wрастворённого вещества 3 = ?

ТРЕНАЖЁРЫ

Тренажёр №1 “Массовая доля”

Тренажёр №2 “Массовая и объёмная доля компонентов в смеси”

Задачи для закрепления:

Процентная концентрация

1. Вычислите массовую долю
растворённого вещества, если в 88г воды растворили 12г соли.

2. Рассчитайте массы соли и
воды, необходимые для приготовления 400г раствора с массовой долей соли 0,05.

3. Как изменится процентная
концентрация раствора, если к 10%-раствору соли массой 100г добавить 20г воды.

4. Как изменится процентная
концентрация раствора, если к 10%-раствору соли массой 100г добавить 20г соли.

Молярная концентрация

1. Вычислите молярную концентрацию раствора поваренной
соли, если в 500 мл этого раствора содержится 0,5 моль хлорида натрия.

2. Вычислите молярную массу
вещества, если известно, что в 24л раствора с молярной концентрацией 6 моль/л
было растворено 2880 г вещества.

Дополнительно :

Галина Пчёлкина,

8 июн. 2011 г., 06:41

Галина Пчёлкина,

8 июн. 2011 г., 06:41

Источник

В ПОМОЩЬ МОЛОДОМУ
УЧИТЕЛЮ

Решение задач на разбавление растворов особой
сложности не представляет, однако требует
внимательности и некоторого напряжения. Тем не
менее можно упростить решение этих задач,
используя закон разбавления, которым пользуются
в аналитической химии при титровании растворов.
Во всех задачниках по химии показаны решения
задач, представленных как образец решения, и во
всех решениях используется закон разбавления,
принцип которого состоит в том, что количество
растворенного вещества и масса m в исходном и разбавленном
растворах остаются неизменными. Когда мы решаем
задачу, то это условие держим в уме, а расчет
записываем по частям и постепенно, шаг за шагом,
приближаемся к конечному результату.
Рассмотрим проблему решения задач на
разбавление, исходя из следующих соображений.

• Количество растворенного вещества :

= c•V,

где c – молярная концентрация
растворенного вещества в моль/л, V – объем
раствора в л.

• Масса растворенного вещества m(р.в.):

m(р. в.) = m(р-ра)•,

где m(р-ра) – масса раствора в г, – массовая доля
растворенного вещества.
Обозначим в исходном (или неразбавленном)
растворе величины c, V, m(р-ра), через с1, V1,
m1(р-ра), 1,
а в разбавленном растворе – через с2, V2,
m2(р-ра), 2.
Составим уравнения разбавления растворов. Левые
части уравнений отведем для исходных
(неразбавленных) растворов, а правые части – для
разбавленных растворов.
Неизменность количества растворенного вещества
при разбавлении будет иметь вид:

Сохранение массы m(р. в.):

Количество растворенного вещества связано с его массой m
(р. в.) cоотношением:

= m(р.
в.)/M(р. в.),

где M(р. в.) – молярная масса растворенного
вещества в г/моль.
Уравнения разбавления (1) и (2) связаны между собой
следующим образом:

с1•V1 = m2(р-ра)•2/M(р. в.),

m1(р-ра)•1 = с2•V2•M(р.
в.).

Если в задаче известен объем растворенного
газа V(газа), то его количество вещества связано с объемом
газа (н.у.) отношением:

= V(газа)/22,4.

Уравнения разбавления примут соответственно
вид:

V(газа)/22,4 = с2•V2,

V(газа)/22,4 = m2(р-ра)•2/M(газа).

Если в задаче известны масса вещества или
количество вещества, взятого для приготовления
раствора, то в левой части уравнения разбавления
ставится m(р. в.) или , в зависимости от условия задачи.
Если по условию задачи требуется объединить
растворы разной концентрации одного и того же
вещества, то в левой части уравнения массы
растворенных веществ суммируются.
Довольно часто в задачах используется плотность
раствора (г/мл). Но
поскольку молярная концентрация с
измеряется в моль/л, то и плотность следует
выражать в г/л, а объем V – в л.
Приведем примеры решения «образцовых» задач.

Задача 1. Какой
объем 1М раствора серной кислоты надо взять,
чтобы получить 0,5 л 0,1М H2SO4?

Дано:

с1 = 1 моль/л,
V2 = 0,5 л,
с2 = 0,1 моль/л.

Найти:

V1 = ?

Решение

V1•с1 = V2•с2,

V1•1 = 0,5•0,1; V1 = 0,05 л,
или 50 мл.

Ответ. V1 = 50 мл.

Задача 2 ([1],
№ 4.23). Определите массу раствора с массовой
долей (СuSО4)
10% и массу воды, которые потребуются для
приготовления раствора массой 500 г с массовой
долей
(СuSО4) 2%.

Дано:

1 = 0,1,
m2(р-ра) = 500 г,
2 = 0,02.

Найти:

m1(р-ра) = ?
m(H2O) = ?

Решение

m1(р-ра)•1 = m2(р-ра)•2,

m1(р-ра)•0,1 = 500•0,02.

Отсюда m1(р-ра) = 100 г.

Найдем массу добавляемой воды:

m(H2O) = m2(р-ра) – m1(р-ра),

m(H2O) = 500 – 100 = 400 г.

Ответ. m1(р-ра) = 100 г, m(H2O)
= 400 г.

Задача 3 ([1],
№ 4.37). Какой объем раствора с массовой долей
серной кислоты 9,3%
( = 1,05 г/мл)
потребуется для приготовления 0,35М раствора H2SO4объемом 40 мл?

Дано:

1 = 0,093,
1 = 1050 г/л,
с2 = 0,35 моль/л,
V2 = 0,04 л,
М(H2SO4) = 98 г/моль.

Найти:

V1 = ?

Решение

m1(р-ра)•1 = V2•с2•М(H2SO4),

V1•1•1
= V2• с2•М(H2SO4).

Подставляем значения известных величин:

V1•1050•0,093 = 0,04•0,35•98.

Отсюда V1 = 0,01405 л, или 14,05 мл.

Ответ. V1 = 14,05 мл.

Задача 4 [2]. Какой
объем хлороводорода (н.у.) и воды потребуется,
чтобы приготовить 1 л раствора ( = 1,05 г/см3), в котором
содержание хлороводорода в массовых долях равно
0,1
(или 10%)?

Дано:

V(р-ра) = 1 л,
(р-ра) = 1050 г/л,
= 0,1,
М(HCl) = 36,5 г/моль.

Найти:

V(HCl) = ?
m(H2O) = ?

Решение

V(HCl)/22,4 = m(р-ра)•/М(HCl),

V(HCl)/22,4 = V(р-ра)•(р-ра)•/М(HCl),

V(HCl)/22,4 = 1•1050•0,1/36,5.

Отсюда V(HCl) = 64,44 л.
Найдем массу добавляемой воды:

m(H2O) = m(р-ра) – m(HСl),

m(H2O) = V(р-ра)•(р-ра) – V(HCl)/22,4• М(HCl),

m(H2O) = 1•1050 – 64,44/22,4•36,5 = 945 г.

Ответ. 64,44 л HCl и 945 г воды.

Задача 5 ([1],
№ 4.34). Определите молярную концентрацию
раствора с массовой долей гидроксида натрия 0,2 и
плотностью 1,22 г/мл.

Дано:

= 0,2,
= 1220 г/л,
М(NaOH) = 40 г/моль.

Найти:

c = ?

Решение

m(р-ра)• = с•V•М(NaOH),

m(р-ра)• = с•m(р-ра)•М(NaOH)/.

Разделим обе части уравнения на m(р-ра) и
подставим численные значения величин.

0,2 = c•40/1220.

Отсюда c = 6,1 моль/л.

Ответ. c = 6,1 моль/л.

Задача 6 ([1],
№ 4.30). Определите молярную концентрацию
раствора, полученного при растворении сульфата
натрия массой 42,6 г в воде массой 300 г, если
плотность полученного раствора равна 1,12 г/мл.

Дано:

m(Na2SO4) = 42,6 г,
m(H2O) = 300 г,
= 1120 г/л,
M(Na2SO4) = 142 г/моль.

Найти:

c = ?

Решение

m(Na2SO4) = с•V•М(Na2SO4).

Подставляя численные значения, получим:

42,6 = с•(42,6 + 300)/1120•142.

Отсюда с = 0,98 моль/л.

Ответ. с = 0,98 моль/л.

Задача 7 ([1],
№ 4.19). В лаборатории имеются растворы с
массовой долей хлорида натрия 10% и 20%. Какую массу
каждого раствора надо взять для получения
раствора с массовой долей соли 12% и массой 300 г?

Дано:

1 = 0,1,
2 = 0,2,
3 = 0,12,
m3(р-ра) = 300 г.

Найти:

m1(р-ра) = ?
m2(р-ра) = ?

Решение

m1(р-ра)•1 + m2(р-ра)•2 = m3(р-ра)•3,

m1(р-ра)•0,1 + m2(р-ра)•0,2
= 300•0,12.

Поскольку m1(р-ра) + m2(р-ра) = 300
г, то получаем систему из двух уравнений с двумя
неизвестными. Решая совместно два уравнения,
находим:

m1(р-ра) = 240 г, m2(р-ра) =
60 г.

Ответ. m1(р-ра) = 240 г, m2(р-ра)
= 60 г.

Задача 8 ([1],
№ 4.48). В воде массой 100 г при температуре 0 °С
растворяется фторид натрия массой 4,1 г, а при
температуре 40 °С – массой 4,5 г. Какая масса
фторида натрия выпадет в осадок при охлаждении
насыщенного при температуре 40 °С раствора NaF
массой 500 г до температуры 0 °С?

Дано:

m1(NaF) = 4,1 г,
m2(NaF) = 4,5 г,
m2(р-ра) = 500 г,
– массовая доля
NaF,
(1 – ) – массовая
доля воды.

Найти:

m(NaF) = ?

Решение

m(NaF) = m2(р-ра) – m1(р-ра).

Поскольку m2(Н2О) (40 °С) = m1(Н2О)
(0 °С), то можно записать:

m2(р-ра)•(1 – 2) = m1(р-ра)•(1 – 1).

Подставляем значения:

500•(1 – 4,5/(4,5 + 100)) = m1(р-ра)•(1 –
4,1/(4,1 + 100)).

Отсюда m1(р-ра) = 104,1/104,5•500 = 498,09 г,

m(NaF) = 500 – 498,09 = 1,91 г.

Ответ. m(NaF) = 1,91 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Хомченко Г.П., Хомченко И.Г. Задачи по химии
для поступающих в вузы. М.: Новая волна, 2002.
2. Фельдман Ф.Г., Рудзитис Г.Е. Химия-9. М.:
Просвещение, 1990, с. 166.

В.И.МАРТЫНОВ,
учитель химии
(пос. Архипо-Осиповка, Краснодарский край)

Источник

Примеры решения задач

1.1. ПРОЦЕНТНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ

Пример 1

а) Определите массовую долю (%) хлорида калия в растворе, содержащем 0,053 кг KCl в 0,5 л раствора, плотность которого 1063 кг/м3.

Решение:

Массовая доля ω или С% показывает, сколько единиц массы растворенного вещества содержится в 100 единицах массы раствора. Массовая доля – безразмерная величина, ее выражают в долях единицы или процентах:

где ωA – массовая доля (%) растворенного вещества;

mA- масса растворенного вещества, г;

mр-ра – масса раствора, г.

Масса раствора равна произведению объема раствора V на его плотность ρ:

m=ρV, тогда

Массовая доля хлорида калия в растворе равна:

Пример 2

Какой объем раствора азотной кислоты с массовой долей HNO3 30% (ρ=1180кг/м3) требуется для приготовления 20 л 0,5 М раствора этой кислоты?

Решение: Сначала определяем массу азотной кислоты в 20 л 0,5 М раствора:

M (HNO3)=63,01 г/моль;

mHNO3=0,5∙63,01∙20=630,1 г.

Определим, в каком объеме раствора с массовой долей HNO3 30% содержится 630,1 г HNO3 :

Следовательно , чтобы приготовить 20 л 0,5 М HNO3, надо израсходовать всего 1,78 л раствора азотной кислоты с массовой долей HNO3 равной 30%.

Пример 3

Какую массу раствора с массовой долей КОН 20% надо прибавить к 250 г раствора с массовой долей КОН 90%, чтобы получить раствор с ωКОН=50 %?

Решение: Задача решается с помощью правила смешения. Массу раствора с массовой долей КОН 20 % обозначим через х.

Тогда 3х=1000; х=333,3.

Для получения раствора с массовой долей КОН 50 % необходимо к 250 г раствора КОН с ω=90 % прибавить 333,3 г раствора КОН с 20 %.

Задачи такого типа решают с помощью диагональной схемы или «правила креста»: точкой пересечения двух отрезков прямой обозначают свойства смеси, которую необходимо получить.

20 (90-50)=40

90 (50-20)=30

Массы исходных растворов, необходимые для приготовления смеси, обратно пропорциональны разностям между концентрациями заданного и менее концентрированного раствора и более концентрированного и заданного растворов:

Также эту задачу можно решить, учитывая, что при сливании двух растворов суммируется масса растворенного вещества. Пусть масса 20% раствора х г, тогда масса КОН в нем 0,2 х. Масса КОН во втором растворе 0,9 · 250 = 225 г. Масса вещества в итоговом растворе 0,5 · (250 + х). Таким образом,

0,2х + 225 = 0,5(250+х); х=333,3 г.

1.2. МОЛЯРНАЯ И ЭКВИВАЛЕНТНАЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

Пример 1

Какова масса NaOH, содержащегося в 0,2 л раствора, если молярная концентрация раствора 0,2 моль/л?

Решение:

Молярная концентрация См или М (молярность) показывает количество растворенного вещества, содержащегося в 1 л раствора.

Молярную концентрацию (моль/л) выражают формулой

где m1 – масса растворенного вещества, г;

M – молярная масса растворенного вещества, г/моль;

V – объем раствора, л.

M (NaOН)=40 г/моль. Масса NaOH, содержащегося в растворе, равна

MNaOH=MV=0,2∙40∙0,2=1,6 г.

Пример 2

Определите молярную концентрацию эквивалента хлорида железа (ІІІ), если в 0,3 л раствора содержится 32,44 г FeCl3.

Решение:

Молярная концентрация эквивалента вещества (нормальность) показывает число молярных масс эквивалентов растворенного вещества, содержащихся в 1л раствора (моль/л):

где mА – масса растворенного вещества, г;

M (1/zА) – молярная масса эквивалента растворенного вещества, г/моль;

V – объем раствора, л.

Молярная масса эквивалента FeCl3 равна

Молярная концентрация эквивалента раствора FeCl3 равна

Пример 3

Определите концентрацию раствора КОН, если на нейтрализацию 0,035 л 0,3 н. H3PO4 израсходовано 0,02 л раствора КОН.

Решение:

Из закона эквивалентов следует, что количество эквивалентов веществ участвующих в химической реакции одинаково. В реакции участвуют 0,035·0,3=0,0105 эквивалента фосфорной кислоты. Для нейтрализации H3PO4

потребуется такое же количество вещества эквивалента КОН, т.е.

V(H3PO4)СН(H3PO4)=V(KOH)СН(KOH).

Отсюда

1.3. МОЛЯЛЬНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ (МОЛЯЛЬНОСТЬ) , МОЛЬНАЯ ДОЛЯ, ТИТР

Пример 1

В какой массе эфира надо растворить 3,04 г анилина C6H5NH2 , чтобы получить раствор, моляльность которого равна 0,3 моль/кг?

Решение:

Моляльность раствора Сm (моль/кг) показывает количество растворенного вещества, находящегося в 1 кг растворителя:

где mр-ля – масса растворителя, кг;

n (А) – количество растворенного вещества, моль.

M (C6H5NH2 ) – 99,13 г/моль.

Масса растворителя (эфира) равна:

тогда

Пример 2

Определите титр 0,01 н. КОН.

Решение:

Титр раствора показывает массу (г) растворенного вещества, содержащегося в 1 мл раствора. В 1 л 0,01 н. КОН содержится 0,564 г КОН. Титр этого раствора равен:

Т= 0,561/1000=0,000561 г/мл.

Пример 3

Рассчитайте молярные доли глюкозы C6H12O6 и воды в растворе с массовой долей глюкозы 36 %.

Решение:

Мольная доля вещества А(χА) в растворе равна отношению количества данного вещества nА к общему количеству всех веществ, содержащихся в растворе:

где ( ) количество всех веществ, содержащихся в растворе.

В 100 г раствора с массовой долей глюкозы, равной 36 %, содержится 36 г глюкозы и 64 г воды:

nC6H12O6 =36/180=0,20 моль;

nH2O= 64/18= 3,56 моль;

nC6H12O6 + nH2O= 0,20 + 3,56 =3,76 моль;

χC6H12O6= 0,20/3,76= 0,053;

χH2O= 3,56/3,76= 0,947.

Сумма молярных долей всех компонентов раствора равна 1.

Пример 4

Вычислите молярную концентрацию эквивалента, молярную концентрацию и моляльность раствора, в котором массовая доля CuSO4 равна 10 %. Плотность раствора 1107 кг/м3.

Решение:

Определим молярную массу и молярную массу эквивалента CuSO4:

M (CuSO4)= 159,61 г/моль; M(1/2 CuSO4)=

В 100 г раствора с ωCuSO4=10 % содержится 10,0 г CuSO4 и 90 г H2O.

Следовательно, моляльность раствора CuSO4 равна

Сm(CuSO4/H2O)=10/(159,61∙0,09)=0,696 моль/кг.

Молярная концентрация и молярная концентрация эквивалента относятся к 1л раствора:

mр-ра= ρV= 1107·10-3=1,107 кг.

В этой массе раствора содержится 1,107·0,1=0,1107 кг CuSO4, что составляет 110,7/159,61=0,693 моль, или 0,693·2=1,386 экв.

Молярная концентрация и молярная концентрация эквивалента данного раствора соответственно равны 0,693 и 1,386 моль/л.

1.4. ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ. ЗАКОН ВАНТ- ГОФФА

Пример 1

Вычисление осмотического давления растворов.

Вычислите осмотическое давление раствора, содержащего в

1,4 л 63 г глюкозы С6Н12О6 при 0°С.

Решение:

Осмотическое давление раствора определяют согласно закону Вант-Гоффа:

Pocм = nRT/V,

где п — количество растворенного вещества, моль;

V – объем раствора, м3;

R — молярная газовая постоянная, равная 8,3144 Дж/(моль-К).

В 1,4 л раствора содержится 63 г глюкозы, молярная масса которой равна 180,16 г/моль. Следовательно, в 1,4л раствора содержится

n= 63/180,16=0,35моль глюкозы.

Осмотическое давление этого раствора глюкозы:

Пример 2

Определение молекулярной массы неэлектролита по осмотическому давлению раствора.

Рассчитайте молекулярную массу неэлектролита, если в 5л раствора содержится 2,5 г неэлектролита. Осмотическое давление этого раствора равно 0,23∙105 Па при 20°С.

Решение:

Заменив п выражением m/M, где т — масса растворенного вещества, а М — его молярная масса, получим

Росм = mRT/(MV).

Отсюда молярная масса растворенного вещества равна

Следовательно, молекулярная масса неэлектролита равна 52,96

Росм кПа: R=8,31 Дж/моль∙К;

Росм мм Hg ст.: R=62,32 л∙мм.рт.ст./град.∙моль;

Росм. атм.: R=0,082 л∙атм../град.∙моль.

1.5.ДАВЛЕНИЕ НАСЫЩЕННОГО ПАРА РАСТВОРОВ. ТОНОМЕТРИЧЕСКИЙ ЗАКОН РАУЛЯ

Пример 1. а) Вычислите давление пара над раствором, содержащим 34,23 г сахара C12H22O11 в 45,05 г воды при 65 ºС, если давление паров воды при этой температуре равно 2,5·104 Па.

Решение:

Давление пара над раствором нелетучего вещества в растворителе всегда ниже давления пара над чистым растворителем при той же температуре. Относительное понижение давления пара растворителя над раствором согласно закону Рауля выражается соотношением

где p0 – давление пара над чистым растворителем;

p – давление пара растворителя над раствором;

n – количество растворенного вещества, моль;

N – количество растворителя, моль;

M (C12H22O11) = 342,30 г/моль;

M (H2O) = 18,02 г/моль.

Количество растворенного вещества и растворителя: n=34,23/342,30=0,1 моль; N = 45,05/18,02= 2,5моль.

Давление пара над раствором:

Пример 2. Рассчитайте молекулярную массу неэлектролита, если 28,5 г этого вещества, растворенного в 785 г воды, вызывают понижение давления пара воды над раствором на 52,37 Па при 40°С. Давление водяного пара при этой температуре равно 7375,9 Па.

Решение:

Относительное понижение давления пара растворителя над раствором равно

Находим:

здесь mx – масса неэлектролита, молярная масса которого Mx г/моль.

0,309Mx + 0,202=28,5;

0,309Mx =28,298;

Mx=91,58 г/моль.

Молекулярная масса неэлектролита равна ~ 92.

1.6. ТЕМПЕРАТУРЫ КИПЕНИЯ И ЗАМЕРЗАНИЯ РАСТВОРОВ.

ЭБУЛЛИОСКОПИЧЕСКИЙ И КРИОСКОПИЧЕСКИЙ ЗАКОНЫ РАУЛЯ

Пример 1.Определите температуру кипения и замерзания раствора, содержащего 1 г нитробензола C6H5NO2 в 10 г бензола. Эбулиоскопическая и криоскопическая константы равны 2,57 и 5,1 °С. Температура кипения чистого бензола 80,2 °С, температура замерзания –5,4°С.

Решение:

По закону Рауля:

где ∆tзам и ∆tкип – соответственно понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения раствора; Кк и Кэ – соответственно криоскопическая и эбуллиоскопическая константы растворителя; g- масса растворенного вещества, г; G- масса растворителя, г; Мr- молекулярная масса растворенного вещества; Mr(С6H5NO2)= 123,11.

Повышение температуры кипения раствора нитробензола в бензоле:

Температура кипения раствора: tкип=80,2+2,09=82,29 °C.

Понижение температуры замерзания раствора нитробензола в бензоле:

Температура замерзания раствора tзам= 5,4 – 4,14 =1,26 °C.

Пример 2.Раствор камфоры массой 0,522 г в 17 г эфира кипит при температуре на 0,461ºС выше, чем чистый эфир. Эбуллиоскопическая константа эфира 2,16 ºС. Определите молекулярную массу камфоры.

Решение:

Молекулярную массу камфоры определяем, пользуясь соотношением

Mr=

Молекулярная масса камфоры равна 155,14.

Какая масса растворенного вещества содержится в 3 л раствора

Урок №33-34. Массовая доля растворенного вещества

ЛИТЕРАТУРА

В.И.МАРТЫНОВ, учитель химии (пос. Архипо-Осиповка, Краснодарский край)

В.И.МАРТЫНОВ,
учитель химии
(пос. Архипо-Осиповка, Краснодарский край)