Формула массы раствора
Определение и формула массы раствора
В лабораториях и промышленности чаще имеют дело не с индивидуальными веществами, а с гетерогенными или гомогенными смесями двух и более вещества. Гомогенные смеси веществ переменного состава называют растворами. Компонент раствора, концентрация которого выше других компонентов, является растворителем. Растворитель сохраняет свое фазовое состояние при образовании раствора. Различают газовые, жидкие и твердые растворы.
При вычислении концентрации какого-либо компонента жидкого раствора важно знать и уметь рассчитывать величину массы раствора. Это сумма масс всех компонентов, составляющих раствор (и растворенных веществ, и растворителя).
Для вычисления массы раствора можно использовать следующие формулы:
где msolute – масса растворенного вещества, а w — массовая концентрация (доля) растворенного вещества в растворе, выраженная в процентах;
где r — плотность раствора (г/см 3 ), а V – объем раствора.
Примеры решения задач
Задание | Вычислите массу кремния, который может прореагировать с горячим раствором щелочи объемом 200 мл (массовая доля NaOH 35%, плотность 1,38 г/мл). Определите объем водорода, выделяющегося в результате этой реакции. |
Решение | Рассчитаем массу раствора гидроксида натрия: |
msolution (NaOH) = V(NaOH) × ρ(NaOH);
msolution (NaOH) = 200× 1,38 = 276 г.
Тогда, масса гидроксида натрия будет равна:
msolute (NaOH)= 276 × 35/100% = 96,6 г.
Вычислим количество моль гидроксида натрия (молярная масса – 40 г/моль):
n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH);
n(NaOH) = 96,6 / 40 = 2,415 моль.
Запишем уравнение реакции взаимодействия кремния с горячим раствором щелочи:
Согласно уравнению реакции n(NaOH) : n(Si) = 4:1, значит:
n(Si) = 0,25 × 2,415 = 0,6 моль.
Тогда, масса кремния (молярная масса – 28 г/моль) будет равна:
m(Si) = 0,6 × 28 = 16,8 г.
Для того, чтобы вычислить объем выделившегося водорода, рассчитаем его количество вещества. Согласно уравнению реакции n(NaOH) : n(H2) = 4:2, значит:
n(H2) = 0,5 × 2,415 = 1,25 моль.
Тогда, объем выделившегося водорода будет равен:
V(H2) = 1,25 × 22,4 = 28 л.
Задание | Вычислите массу гидроксида калия, который требуется для приготовления раствора щелочи объемом 20 мл (массовая доля KOH 20%, плотность 1,22 г/мл). |
Решение | Найдем массу раствора гидроксида калия: |
msolution = 20 × 1,22 = 24,4 г.
Тогда, масса гидроксида калия, который требуется для приготовления щелочи будет равна:
msolute (KOH) = ω (KOH) / 100% ×msolution;
msolute (KOH) = 20 / 100% × 24,4 = 4,48 г.
Понравился сайт? Расскажи друзьям! |