| 1 | Найти число нейтронов | H | |
| 2 | Найти массу одного моля | H_2O | |
| 3 | Баланс | H_2(SO_4)+K(OH)→K_2(SO_4)+H(OH) | |
| 4 | Найти массу одного моля | H | |
| 5 | Найти число нейтронов | Fe | |
| 6 | Найти число нейтронов | Tc | |
| 7 | Найти конфигурацию электронов | H | |
| 8 | Найти число нейтронов | Ca | |
| 9 | Баланс | CH_4+O_2→H_2O+CO_2 | |
| 10 | Найти число нейтронов | C | |
| 11 | Найти число протонов | H | |
| 12 | Найти число нейтронов | O | |
| 13 | Найти массу одного моля | CO_2 | |
| 14 | Баланс | C_8H_18+O_2→CO_2+H_2O | |
| 15 | Найти атомную массу | H | |
| 16 | Определить, растворима ли смесь в воде | H_2O | |
| 17 | Найти конфигурацию электронов | Na | |
| 18 | Найти массу одного атома | H | |
| 19 | Найти число нейтронов | Nb | |
| 20 | Найти число нейтронов | Au | |
| 21 | Найти число нейтронов | Mn | |
| 22 | Найти число нейтронов | Ru | |
| 23 | Найти конфигурацию электронов | ||
| 24 | Найти массовую долю | H_2O | |
| 25 | Определить, растворима ли смесь в воде | NaCl | |
| 26 | Найти эмпирическую/простейшую формулу | H_2O | |
| 27 | Найти степень окисления | H_2O | |
| 28 | Найти конфигурацию электронов | K | |
| 29 | Найти конфигурацию электронов | Mg | |
| 30 | Найти конфигурацию электронов | Ca | |
| 31 | Найти число нейтронов | Rh | |
| 32 | Найти число нейтронов | Na | |
| 33 | Найти число нейтронов | Pt | |
| 34 | Найти число нейтронов | Be | Be |
| 35 | Найти число нейтронов | Cr | |
| 36 | Найти массу одного моля | H_2SO_4 | |
| 37 | Найти массу одного моля | HCl | |
| 38 | Найти массу одного моля | Fe | |
| 39 | Найти массу одного моля | C | |
| 40 | Найти число нейтронов | Cu | |
| 41 | Найти число нейтронов | S | |
| 42 | Найти степень окисления | H | |
| 43 | Баланс | CH_4+O_2→CO_2+H_2O | |
| 44 | Найти атомную массу | O | |
| 45 | Найти атомное число | H | |
| 46 | Найти число нейтронов | Mo | |
| 47 | Найти число нейтронов | Os | |
| 48 | Найти массу одного моля | NaOH | |
| 49 | Найти массу одного моля | O | |
| 50 | Найти конфигурацию электронов | Fe | |
| 51 | Найти конфигурацию электронов | C | |
| 52 | Найти массовую долю | NaCl | |
| 53 | Найти массу одного моля | ||
| 54 | Найти массу одного атома | Na | |
| 55 | Найти число нейтронов | N | |
| 56 | Найти число нейтронов | Li | |
| 57 | Найти число нейтронов | V | |
| 58 | Найти число протонов | N | |
| 59 | Упростить | H^2O | |
| 60 | Упростить | h*2o | |
| 61 | Определить, растворима ли смесь в воде | H | |
| 62 | Найти плотность при стандартной температуре и давлении | H_2O | |
| 63 | Найти степень окисления | NaCl | |
| 64 | Найти атомную массу | He | He |
| 65 | Найти атомную массу | Mg | |
| 66 | Найти число электронов | H | |
| 67 | Найти число электронов | O | |
| 68 | Найти число электронов | S | |
| 69 | Найти число нейтронов | Pd | |
| 70 | Найти число нейтронов | Hg | |
| 71 | Найти число нейтронов | B | |
| 72 | Найти массу одного атома | Li | |
| 73 | Найти эмпирическую формулу | H=12% , C=54% , N=20 | , , |
| 74 | Найти число протонов | Be | Be |
| 75 | Найти массу одного моля | Na | |
| 76 | Найти конфигурацию электронов | Co | |
| 77 | Найти конфигурацию электронов | S | |
| 78 | Баланс | C_2H_6+O_2→CO_2+H_2O | |
| 79 | Баланс | H_2+O_2→H_2O | |
| 80 | Найти конфигурацию электронов | P | |
| 81 | Найти конфигурацию электронов | Pb | |
| 82 | Найти конфигурацию электронов | Al | |
| 83 | Найти конфигурацию электронов | Ar | |
| 84 | Найти массу одного моля | O_2 | |
| 85 | Найти массу одного моля | H_2 | |
| 86 | Найти число нейтронов | K | |
| 87 | Найти число нейтронов | P | |
| 88 | Найти число нейтронов | Mg | |
| 89 | Найти число нейтронов | W | |
| 90 | Найти массу одного атома | C | |
| 91 | Упростить | na+cl | |
| 92 | Определить, растворима ли смесь в воде | H_2SO_4 | |
| 93 | Найти плотность при стандартной температуре и давлении | NaCl | |
| 94 | Найти степень окисления | C_6H_12O_6 | |
| 95 | Найти степень окисления | Na | |
| 96 | Определить, растворима ли смесь в воде | C_6H_12O_6 | |
| 97 | Найти атомную массу | Cl | |
| 98 | Найти атомную массу | Fe | |
| 99 | Найти эмпирическую/простейшую формулу | CO_2 | |
| 100 | Найти число нейтронов | Mt |
Решение задач на вычисление массовой доли вещества в растворе
ПОДГОТОВКА К ЭКЗАМЕНУ
«Вычисление массы растворенного вещества, содержащегося в определенной массе раствора с известной массовой долей»
Алгоритмы решения задач:
Пример 1. Вычисление массовой доли растворенного вещества
Определите массовую долю нитрата калия в растворе, полученном растворением 50 г нитрата калия в 200 г воды.
Дано: m(KNO3 ) = 50 г, m(Н2О) = 200 г. | Решение ω(в-ва) = m(в-ва) / m(р-ра)*100 (%). m(р-ра) = m(в-ва) + m(Н2 О) = = 50 (г) + 200 (г) = 250 г. ω(KNO3 ) = = 50 (г) / 250 (г) * 100 (%) = 20 %. Ответ. ω(KNO3) = 20 %. |
ω(KNO3 ) – ? |
Пример 2.
Вычисление массы растворенного вещества
Вычислите массу гидроксида калия в растворе объемом 600 мл и плотностью 1,082 г/мл, если массовая доля гидроксида калия составляет 10 %.
Дано: V(р-ра) = 600 мл, ρ = 1,082 г/мл, ω(KОН) = 10 %, или 0,1. | Решение m(в-ва) = ω(в-ва)*m(р-ра). m(р-ра) = ρ*V(р-ра) = = 1,082 (г/мл)*600 (мл) = 649,2 г. m(KОН) = 649,2 (г)*0,1 = 64,92 г. Ответ. m(KОН) = 64,92 г. |
m(KОН) – ? |
Пример 3. Смешивание растворов с разными концентрациями одного вещества Смешали 300 г раствора с массовой долей хлорида натрия 20 % и 500 г раствора того же вещества с массовой долей 40 %. Вычислите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.
Дано: m1 = 300 г, ω1 = 20 %, или 0,2, m2 = 500 г, ω2 = 40 %, или 0,4. | Решение m1 *ω1 + m2 *ω2 = m3 *ω3 , где m1 , m2 , m3 – массы растворов. 300 (г)*0,2 + 500 (г)*0,4 = = 800 (г)*ω3 , 60 (г) + 200 (г) = 800 (г)*ω3 , 260 (г) = 800 (г)*ω3 , ω3 = 260 (г) / 800 (г) = 0,325, или 32,5 %. Ответ. ω3 (NaCl) = 32,5 %. |
ω3 – ? |
Пример 4. Разбавление водой
ω2 = 0, т.к. в воде не содержится вещество, находящееся в первом растворе.
Какую массу воды надо добавить к раствору гидроксида натрия массой 150 г с массовой долей 10 %, чтобы получить раствор с массовой долей 2 %?
Дано: m1 = 150 г, ω1 = 10 %, или 0,1, ω2 = 0, ω3 = 2 %, или 0,02. | Решение m1 *ω1 + m2 *ω2 = m3 *ω3 . 150 (г)*0,1 + m2 *0 = = (150 (г) + m2 )*0,02, 15 (г) + 0 = 3 (г) + 0,02m2 , 0,02m2 = 12 г, m2 = 12 (г) / 0,02 = 600 г. Ответ. m(Н2О) = 600 г. |
m2 – ? |
Пример 5. Концентрирование (добавление твердого вещества)
ω2 = 100 %, или 1, т.к. добавляемое вещество чистое.
Какую массу хлорида бария надо добавить к раствору хлорида бария массой 150 г с массовой долей 10 %, чтобы получить раствор с массовой долей 25 %?
Дано: m1 = 150 г, ω1 = 10 %, или 0,1, ω2 = 100 %, или 1, ω3 = 25 %, или 0,25. | Решение m1 *ω1 + m2 *ω2 = m3 *ω3 . 150 (г)*0,1 + m2 *1 = = (150 (г) + m2 )*0,25, 15 (г) + 1*m2 = 37,5 (г) + 0,25m2 , 0,75m2 = 22,5 г, m2 = 22,5 (г) / 0,75 = 30 г. Ответ. m(BaCl2 ) = 30 г. |
m2 – ? |
Пример 6. Упаривание раствора (частичное выпаривание воды)
Вычислите массовую долю хлорида натрия в растворе, если из 200 г 30 %-го раствора испарилось 50 г воды.
Дано: m1 = 200 г, ω1 = 30 %, или 0,3, m2 = 50 г, ω2 = 0. | Решение m1 *ω1 + m2 *ω2 = m3 *ω3 . 200 (г)*0,3 + 50 (г)*0 = = 150 (г)*ω3 , 60 (г) = 150 (г)*ω3 , ω3 = 60 (г) / 150 (г) = 0,4, или 40 %. Ответ. ω3 (NaCl) = 40 % |
ω3 – ? |
ПРИМЕРЫ ЗАДАЧ
1. Какая масса карбоната натрия (в граммах) потребуется для приготовления 0,5 л 13%-го раствора плотностью 1,13 г/мл?
а) 73,45; б) 50; в) 72; г) 75.
2. Из раствора хлорида бария массой 100 г с массовой долей соли 3 % выпарили 25 г воды и до- бавили в него 15 г соли. Массовая доля соли (в %) в полученном растворе равна:
а) 12; б) 15; в) 18; г) 20.
3. Смешали 120 г раствора серной кислоты с массовой до лей 20 % и 40 г 50%-го раствора того же вещества. Определите массовую долю кислоты (в %) в полученном растворе.
а) 25; б) 27,5; в) 27; г) 29,5.
4. Какая масса азотной кислоты (в граммах) содержится в 1 л ее 20%-го раствора с плотностью 1,05 г/мл?
а) 105; б) 63; в) 210; г) 176.
5. Какая масса соли (в граммах) вводится в организм человека при вливании 353 г 0,85%-го физиологического раствора?
а) 3; б) 6; в) 4; г) 2 г.
6. К 180 г 8%-го раствора хлорида натрия добавили 20 г NaCl. Найдите массовую долю (в %) хлорида натрия в образовавшемся растворе.
а) 17,2; б) 17,4; в) 18; г) 12,7.
7. К раствору хлорида кальция массой 140 г с массовой долей соли 5 % добавили 10 г этой же соли. Определите массовую долю (в %) хлорида кальция в полученном растворе.
а) 13,1; б) 14; в) 11,3; г) 25.
8. Какую массу соли (в граммах) надо добавить к 60 г раствора с массовой долей этой соли 10 %, чтобы получить раствор с массовой долей 40 %?
а) 15; б) 22; в) 17; г) 30.
9. Смешали 200 г 15%-го раствора нитрата хрома(III) и 300 г 20%-го раствора той же соли. Вычислите массовую долю (в %) ни- трата хрома(III) в полученном растворе.
а) 24; б) 18; в) 17,9; г) 18,1.
10. Из 150 г раствора хлорида натрия с массовой долей 5 % выпарили 10 г воды и добавили 5 г той же соли. Вычислите массовую долю (в %) соли в полученном растворе.
а) 8,4; б) 8,6; в) 9; г) 11,2.
11. Смешали 200 г 5%-го и 400 г 12,5%-го растворов серной кислоты. Найдите массу кислоты в полученном растворе (в граммах).
а) 60; б) 98; в) 49; г) 58.
12. При растворении 16 г гидроксида натрия получили 10%- й раствор. Определите массу (в граммах) взятой для этого воды.
а) 126; б) 144; в) 151; г) 164.
13. К 200 г 10%-го раствора ни- трата калия добавили некоторую порцию нитрата калия и получи- ли 20%-й раствор. Найдите массу (в граммах) добавленной порции твердого вещества. а) 2,5; б) 5; в) 25; г) 15.
14. Найдите массу воды (в граммах), которую нужно добавить к 300 г 8%-го раствора сульфата натрия для получения 5%-го раствора.
а) 90; б) 45; в) 18; г) 180.
15. Какая масса раствора (в граммах) получится при упаривании 200 г 5%-го раствора гидроксида калия до 20%-го раствора?
а) 10; б) 45; в) 100; г) 50.
16. 92 мл 10%-го раствора серной кислоты (плотность 1,066 г/мл) полностью нейтрализовали 40%-м раствором гидроксида натрия. Найдите массу затраченного на нейтрализацию раствора гидроксида натрия (в граммах).
а) 10; б) 55; в) 20; г) 30.
17. Определите, какую массу гидроксида калия (в граммах) нужно добавить к 150 г 20%-го раствора гидроксида калия для получения 40%-го раствора.
а) 5; б) 50; в) 56; г) 78.
18. К 200 г 8%-го раствора хлорида натрия добавили 50 г воды. Вычислите массовую долю (в %) соли в образовавшемся растворе.
а) 6,4; б) 6,5; в) 6,1; г) 6,2.
19. Определите массу воды (в граммах), которую надо добавить к 20 г 70%-го раствора уксусной кислоты для получения 5%-го раствора уксуса.
а) 260; б) 130; в) 26; г) 258.
20. Определите массу сахара (в граммах), необходимую для приготовления 0,5 кг 45%-го раствора.
а) 245; б) 225; в) 345; г) 500.
21. Вычислите массовую долю соляной кислоты (в %) в растворе, полученном при растворении 11,2 л (н.у.) хлороводорода в 1 л воды.
а) 1,3; б) 1,6; в) 1,8; г) 3,6.
22.
Вычислите массу 40%-го раствора уксусной кислоты (в граммах), которую необходимо добавить к 500 г воды для получения 15%-го раствора.
а) 29; б) 32; в) 48; г) 300.
23. Массовая доля соли в морской воде составляет 3,5 %. Найдите массу соли (в граммах), которая останется после выпаривания 5 кг морской воды.
а) 175; б) 170; в) 167; г) 163.
24. Смешали 250 г раствора гидроксида натрия с массовой долей 16 % и 300 мл раствора (ρ = 1,2 г/мл) с массовой долей того же вещества 20 %. Рассчитайте массу гидроксида натрия (в граммах) в полученном растворе:
а) 120; б) 112; в) 11; г) 115.
25. Какова масса поваренной соли (в граммах), которую следует растворить в 250 г раствора этой соли с массовой долей 10 % для получения раствора с массовой долей 18 %?
а) 22; б) 42,4; в) 24,4; г) 44.
26. К 50 г раствора хлорида кальция с массовой долей 3,5 % добавили 5 г этой же соли и 20 г воды.
Определите массовую долю (в %) соли в полученном растворе.
а) 6; б) 7; в) 8; г) 9.
27. Какая масса серной кисло ты (в граммах) содержится в 0,6 л ее 40%-го раствора с плотностью 1,3 г/мл?
а) 63; б) 26; в) 60; г) 312.
28. Найдите массу хлорида натрия (в граммах), который необходимо растворить в 50 г воды для приготовления раствора с массовой долей соли 20 %.
а) 20; б) 12,5; в) 5; г) 24.
29. К 350 г водного раствора этанола с массовой долей 20 % добавили 120 мл спирта (плотность 0,8 г/мл). Рассчитайте массу спирта (в граммах) в полученном растворе.
а) 167; б) 156; в) 166; г) 170.
30. Из 50 г раствора хлорида натрия с массовой долей 2 % выпарили 10 г воды и добавили 5 г этой же соли. Определите массовую долю соли (в %) в полученном растворе.
а) 6,3; б) 13,3; в) 8,9; г) 9,4
Ответы. 1–а, 2–г, 3–б, 4–в, 5–а, 6–а, 7–в, 8–г, 9–б, 10–б, 11–а, 12–б, 13–в, 14–г, 15–г, 16–в, 17–б, 18–а, 19–а, 20–б, 21–в, 22–г, 23–а, 24–б, 25–в, 26–г, 27–г, 28–б, 29–в, 30–б.
Что такое 5М раствор NaCl в % масс. доли?
Что такое эквивалентная массовая доля 5М солевого раствора?
Раствор NaCl с молярностью 5М эквивалентен водно-солевому раствору, приготовленному с массовой долей 24,53 мас.%.
5M NaCl больше, чем насыщенный солевой раствор?
Я не понимал, как можно приготовить 5M (молярность) раствор NaCl, такой как этот: UltraPure™ 5M NaCl. Мне показалось, что это было за пределами концентрации насыщения 26 мас.% при комнатной температуре. Но я не знал, как подтвердить свое подозрение. И сеть молчала по этому поводу.
Основной раствор 5M NaCl — это обычная концентрация, используемая в лабораториях для получения точных разведений. концентрация выражается в соотношении массы растворенного вещества к объему всего раствора (не растворителя). Молярность (М) часто используется в лабораторных условиях. Выражается в единицах г/л (грамм/литр).
С другой стороны, при смешивании соли в бытовых ситуациях чаще используется массовая доля % масс.
Например, 23,3% соленой воды обеспечивает самую низкую температуру замерзания при -6°F. Насыщенный солевой раствор при комнатной температуре имеет массовую долю 26% масс. Морскую воду для морского аквариума готовят 3,5%-ным раствором. Массовая доля мас.% обозначается как чистое процентное число с единицей отношения массы к массе (масс./масс.).
Я просто хотел узнать массовый процент 5M раствора NaCl, чтобы выяснить, является ли 5M NaCl менее концентрированным, точно равным или невероятно более концентрированным, чем насыщенный солевой раствор (26 массовых процентов).
Сколько воды требуется для приготовления 1 литра 5M NaCl?
NaCl имеет молекулярную массу 58,44 г. Итак, 5M = 58,44 г * 5 = 292 г.
5M раствор NaCl в 1 л (1000 мл) означает 292 г растворенной соли в 1000 мл раствора (не растворителя). Теперь я не знаю, сколько растворителя (воды) нужно для этого раствора. Это не простое вычитание, потому что химические реакции забавны. И 1000 в миллилитрах, а 292 в граммах.
Но я знаю, что количество растворителя не 1000 мл, из моего недавнего опыта приготовления солевых растворов разных концентраций. Я сожалею, что раньше не измерил тщательно объем полученных растворов. В противном случае у меня был бы эмпирический ответ на этот вопрос.
Массовая доля действует в другом пространстве. По массовой доле количество растворителя известно по массе. Теоретически насыщенный солевой раствор при комнатной температуре составляет 26 мас.% (в процентах по массе). Чтобы приготовить насыщенный солевой раствор, нужно смешать примерно 350 г соли с 1000 г (или 1000 мл) воды. А 350/(350+1000)=26% масс. Полученное количество раствора составляет от 1000 мл до 1350 мл.
Теперь, что касается моего вопроса о 5M NaCl, у нас есть ситуация, когда полученный раствор имеет объем 1000 мл. Но я не знаю, как вернуть необходимый объем растворителя. Это не 1000 мл – 292 г. Если бы это было так, то 292 г соли на 708 г (или мл) водного растворителя явно намного превышают уровень насыщения, так как 292 / (292 + 708) = 29,2 мас.
%.
Но каково «фактическое» необходимое количество растворителя, чтобы из 292 г соли с растворителем получилось 1000 мл 5М раствора? Мне казалось, что мне нужно будет вычислить количество растворителя (воды), чтобы рассчитать эквивалентный вес.%.
Что я упустил?
Я понимаю, что вес.% и М принципиально несовместимы. вес.% работает в весовом пространстве для растворенного вещества, растворителя и раствора. Таким образом, уравнение «масса растворенного вещества + масса растворителя = масса раствора» хорошо работает с масс.%.
Мы не можем применить это уравнение к M, потому что оно работает в пространстве веса/объема. И то же уравнение не выполняется. То есть «объем растворенного вещества + объем растворителя! = объем раствора». Таким образом, я не могу преобразовать концентрацию 5М в % масс.
Плотность 5M раствора недостающая часть
Наконец до меня дошло, что я упустил тот факт, что 1000 мл раствора в 5M NaCl не весит 1000г. Это уже не вода.
Неправда, что в молярных уравнениях нельзя вернуть объем растворителя, даже если химические реакции забавны и многовариантны. Если я предполагаю определенную комнатную температуру, атмосферное давление и т. д., то мне нужна только одна дополнительная информация, чтобы соединить пространство молярного объема и пространство весовых процентов: плотность раствора 5M.
Если у меня есть плотность, я могу вернуть вес раствора 5M. Так как я буду работать в весовом пространстве, я могу просто вывести процентное соотношение вес.%.
Собираем пазл
Теперь, когда я знаю, что ищу плотность, я могу найти плотность 5M NaCl в нескольких местах, в том числе на этой странице свойств продукта.
| Концентрация | 5M |
| Плотность | 1,190 г/см3 |
Один литр раствора плотностью 1,190 г/см3 равен 1,190 г. В конце концов, мне не нужно заморачиваться с растворителем. Теперь я могу рассчитать массовую долю в % по массе напрямую:
292 г / 1190 г = 24,53 % по массе
Однако, если бы я настаивал на точном знании количества используемого водного растворителя, я мог бы легко отказаться от этого:
1190 г раствора – 292 г соли = 898 г воды
Поскольку 898 г воды занимают 898 мл при комнатной температуре, это дает нам, сколько воды необходимо без использования весов.
Wolfram Alpha
Я не нашел помощи в Google, пока сам не разобрался. Я до сих пор не могу найти обсуждения этой проблемы в Google, даже после того, как разобрался с этим и знаю, что искать.
Однако я набрал «Какую массовую долю составляет массовая доля 5M раствора NaCl?» в Wolfram Alpha прямо сейчас, после написания всего вышеперечисленного.
Показывает массовую долю 25% для 5М раствора. Как он это вычисляет? Если он использует плотность раствора 5M, откуда он это берет?
Оказывается, Wolfram Alpha знает о плотности 5M раствора NaCl, как показано на этой странице запроса «плотность 5M раствора NaCl». Там написано, что плотность 5M NaCl составляет 1,1857 г/см3, что кажется правильным.
Но это все еще не отвечает на вопрос: «Как получается эта плотность?»
Частичное молярное свойство и объем
Ранее я упоминал о забавных химических реакциях между растворенными веществами и растворителем. Это известно как частичное молярное свойство.
Различные термины, такие как частичный молярный объем и кажущийся молярный объем, описывают наблюдаемое нелинейное изменение объема раствора. Я подозреваю, что «плотность раствора 5M», показанная Wolfram Alpha, каким-то образом получена из этих кривых. Но мне еще предстоит найти источник, который определяет эти кривые при комнатной температуре в нормальных условиях.
Engineering ToolBox
u/SOwED на Reddit указали на отличный график и страницу преобразования в Engineering ToolBox о плотности водных растворов неорганических солей натрия. На этой странице представлены массовая доля (вес), молярность (моль/кг) и молярность (моль/литр) с четкими графиками и таблицами, с использованием плотности в качестве связи между ними. Он показывает эти графики и таблицы для многих солей, включая хлорид натрия. Я только хотел бы, чтобы у него было больше точек данных, чем 5, 10, 15 и 20 мас.% для NaCl. При этом очевидно, что можно интерполировать точки между точками, показанными в таблицах, судя по почти линейным кривым, показанным на этих графиках.
Нравится:
Нравится Загрузка…
Растворимость | Дорншульд
Растворимость указывает количество растворенного вещества, которое может быть растворено в количестве растворитель при определенных условиях. Это обычно задается как г/100 г и имеет вид «весовых частей на 100 весовых частей растворителя». Однако растворимости могут быть указаны в любом подходящем единица концентрации с осторожными преобразованиями.
Пример:
Википедия перечисляет растворимость хлорида натрия (NaCl) в воде при 25 °C в виде
- 360 г л –1
Тщательное изучение далее в статье показывает, что эта растворимость на самом деле
- 360 г NaCl на 1 кг воды
(Автор статьи просто предположил, что 1 л воды составляет примерно 1 кг воды.)
Следовательно, 360 г NaCl на 1 кг воды равно
- 36 г NaCl на 100 г воды
Как перевести растворимость г/100 г в другие единицы концентрации?
Учебное пособие.
Преобразование растворимостиВ этом учебном пособии показано, как взять растворимость (в г/100 г) и преобразовать ее в другие единицы концентрации.
Мы будем использовать растворимость NaCl в воде при 25 °C 36 г/100 г, как сообщалось. по Википедии.
Нам нужно знать объем насыщенного раствора, который требует нам искать плотность раствора из других источников (помните, плотности не являются аддитивными).
Ниже приведена таблица плотности водного раствора хлорида натрия (в кг л –1 ) при различных концентрациях и температурах (позаимствовано с handymath.com).
Таблица: Плотность (в кг/л) NaCl в воде при различных концентрациях и температурах.
| 1 | 1.0075 | 1.0071 | 1.0041 | 0,9991 | 0,9900 | 0,9785 | 0,9651 |
| 2 | 1. 0151 | 1.0144 | 1.0111 | 1.0059 | 0,9967 | 0,9852 | 0,9719 |
| 4 | 1.0304 | 1.0292 | 1.0253 | 1.0198 | 1.0103 | 0,9988 | 0,9855 |
| 8 | 1.0612 | 1.0591 | 1.0541 | 1.0480 | 1.0381 | 1.0264 | 1.0134 |
| 12 | 1.0924 | 1.0895 | 1.0837 | 1.0770 | 1.0667 | 1. 0549 | 1.0420 |
| 1,1242 | 1.1206 | 1.1140 | 1.1069 | 1.0962 | 1.0842 | 1.0713 | |
| 20 | 1.1566 | 1.1525 | 1.1453 | 1.1377 | 1.1268 | 1.1146 | 1.1017 |
| 24 | 1.1900 | 1.1856 | 1.1778 | 1.1697 | 1.1584 | 1.1463 | 1.1331 |
| 26 | 1.2071 | 1.2025 | 1. 1944 | 1.1861 | 1.1747 | 1.1626 | 1.1492 |
Чтобы использовать эти данные, нам нужно знать концентрацию (в мас. %) 36 г NaCl на 100 г воды. раствора для выбора правильной плотности при 25 °C. Мы рассчитаем его ниже.
Объем раствора
1. Найдите массу насыщенного раствора
Учитывая, что растворимость NaCl в воде (при 25°С) равна 36 г NaCl в 100 г воды масса насыщенного раствора
\[\begin{align*} m _ {\ mathrm {раствор}} & = m _ {\ mathrm {растворенное}} + m _ {\ mathrm {растворитель}} \\ [1,5ex] &= 36,0~\mathrm{г~NaCl} + 100~\mathrm{г~H_2O}\\[1,5ex] &= 136,0~\mathrm{g} \end{выравнивание*}\]
2. Найдите массовую долю
Теперь вычислим массовую долю NaCl.
\[\begin{выравнивание*}
\ omega _ {\ mathrm {раствор.}} &= \ dfrac {m _ {\ mathrm {раствор.
3. Найти % по массе
Важно отметить, что «% по массе» имеет множество имена. «мас.%» означает «% по массе».
\[\begin{выравнивание*} \mathrm{масса}~\% &= \omega_{\mathrm{solu.}} \times 100\%\\[1.5ex] &= 0,26471 \times 100\% \\[1.5ex] &= 26,471\% \end{align*}\]
4. Найдите плотность раствора
Ссылаясь на таблицу плотности раствора, мы видим, что насыщенный водный раствор NaCl масс.% 26 (из шага 3) при 25 °C имеет плотность 1,1944 кг L –1 .
Переведем эту плотность в г мл 9{-1}}}\\[1.5ex] &= 113,865~\mathrm{мл} \\ &= 0,113865~\mathrm{L} \end{align*}\]
Теперь мы можем определить растворимость в других единицах концентрации.
6. Организация данных
| Собственность | Значение | |||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
м раствор | 36 г | |||||||||||||||||||||||||||||||||
м реш | 100 г | |||||||||||||||||||||||||||||||||
м раствор | 136 г | |||||||||||||||||||||||||||||||||
массовая доля | 0,26471 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
масс. | 26.471 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
д соль | 1,1944 г мл –1 9{-1}} \end{align*}\] МолярностьТеперь мы можем определить молярную растворимость ( M ; моль л –1 ) NaCl (при 25°С). Сначала переведите 36,0 г NaCl в моли. \[\begin{выравнивание*} n _ {\ mathrm {раствор}} & = 36,0 ~ \ mathrm {г ~ NaCl} \ влево (\ dfrac {\ mathrm {моль ~ NaCl}} {58,44 ~ \ mathrm {г ~ NaCl}} \ вправо) \\ [1,5экс] &= 0,616~\mathrm{моль~NaCl} \end{align*}\] Теперь мы можем рассчитать молярную растворимость ( M 9{-1}} \end{align*}\] Мольная доляЧтобы найти мольную долю, мы должны получить количество растворенного вещества и растворителя в молях. Мы уже знаем, сколько у нас NaCl (в молях). Определим моли воды. \[100~\mathrm{g~H_2O} \left ( \dfrac{\mathrm{mol}}{18,02~\mathrm{g}} \right ) = 5,549~\mathrm{mol~H_2O}\] Теперь найдите мольную долю. \[\begin{выравнивание*} \ chi _ {\ mathrm {solu}} &= \ dfrac {n _ {\ mathrm {solu.}}} {n _ {\ mathrm {soln.}}} \\ [1.5ex] &= \dfrac{0,616~\mathrm{моль~NaCl}}{0,616~\mathrm{моль~NaCl} + 5,549~\mathrm{моль~воды}}\\[1.5ex] &= 0,09992 \end{align*}\] Мол.%Умножьте молярную долю на 100%, чтобы получить мол.%. \[\begin{выравнивание*} \mathrm{моль~\%} &= \chi_{\mathrm{раствор}}\times 100\% \\[1.5ex] &= 0.09992 \times 100\%\\[1.5ex] &= 9,992\% \end{align*}\] Масса Объем %Массовая/объемная доля раствора (в г мл –1 ) может быть найдена следующим образом. \[\begin{выравнивание*} m / v ~ \% & = \ dfrac {m _ {\ mathrm {раствор ~ (г)}}} {V _ {\ mathrm {раствор ~ (мл)}}} \ times 100 \% \\ [1,5ex] &= \dfrac{36~\mathrm{g~NaCl}}{1138,65~\mathrm{мл}} \\[1.5ex] &= 3,16\% \end{align*}\] Частей на миллион (по массе) Единица концентрации частей на миллион (ppm) зарезервирована для очень разбавленных растворов. РезюмеНиже в таблице приведены концентрации насыщенного водного раствора NaCl. при 25°С.
Практические задачиЗадача 1Согласно следующему графику кривой растворимости для некоторых твердые вещества 1 , на сколько еще молей сахара (C 9{\ circ} С} = 240~\mathrm{g} \left ( \dfrac{\mathrm{mol}}{342,3~\mathrm{g}} \right ) &= 0,701~\mathrm{mol}\\ 0,701~\mathrm{моль} — 0,526~\mathrm{моль} &= 0,175~\mathrm{моль} \конец{выравнивание*}\] Задача 2 Водный раствор NaCl (58,44 г моль –1 ) имеет концентрацию 2,5% по массе. Что такое г/100 г, молярная, моляльная и концентрация раствора?
Плотность раствора 1,0183 г·мл –1 . Примите 100 г раствора и получите массовую долю растворенного вещества. Процент становится г растворенного вещества. \[\begin{выравнивание*} 2.5\% \longrightarrow \dfrac{2.5~\mathrm{g~раствор}}{100~\mathrm{g~раствор}} \end{align*}\] Получить массу растворенного вещества, NaCl \[\begin{align*} m _ {\ mathrm {раствор}} &= m _ {\ mathrm {soln}} \ times \ mathrm {\ omega _ {\ mathrm {NaCl}}} \\ [1,5ex] &= 1018.3~\mathrm{g~soln} \times \left ( \dfrac{2.5~\mathrm{g~solute}}{100~\mathrm{g~solution}} \right ) \\[1.5ex] &= 25,458~\mathrm{g} \end{выравнивание*}\] Получение молей растворенного вещества, NaCl \[\begin{align*}
n _ {\ mathrm {растворенное}} &= m _ {\ mathrm {растворенное}} \left ( \ dfrac {\ mathrm {g}} {\ mathrm {mol}} \ right ) \\ [1. Получить массу растворителя, H 2 O \[\begin{align*} m _ {\ mathrm {растворитель}} &= m _ {\ mathrm {раствор}} — m _ {\ mathrm {растворенное}} \\ [1,5ex] &= 1018,3~\mathrm{g} — 25,458~\mathrm{g~solute}\\[1.5ex] &= 992,842~\mathrm{g} \end{align*}\] Получить моляльную концентрацию ( m ) \[\begin{align*} m &= \dfrac{\mathrm{моль~раствор}}{\mathrm{кг~растворитель}} \\[1,5ex] &= \dfrac{0,4356~\mathrm{моль~NaCl}}{9{-1}} \end{align*}\] Получите г/100 г . \[\begin{выравнивание*} \mathrm{g/100g} &= \dfrac{m_{solute}}{m_{растворитель}} \times 100 \\[1.5ex] &= \dfrac{25,458~\mathrm{g~NaCl}}{992,42~\mathrm{g~H_2O}} \times 100~\mathrm{g~H_2O} \\[1.5ex] &= 2,56~\mathrm{г/100г} \конец{выравнивание*}\]
|
%
3}
\end{выравнивание*}\] 95~\mathrm{ppm~(по~объему)}
\end{align*}\]
/об.%
{-1}}
\end{выравнивание*}\]