Хімія. 8 клас. Ярошенко

§ 3. Поняття про розчини. Масова частка розчиненої речовини в розчині

Вивчення параграфа допоможе вам:

  • пригадати, які суміші називають розчинами;
  • наводити приклади водних розчинів речовин;
  • розрізняти розчинник і розчинену речовину;
  • здійснювати обчислення масової частки розчиненої речовини в розчині;
  • описувати кількісний склад розчину.

Як ви знаєте, усі тіла природи утворені з речовин. Розрізняють чисті речовини та суміші.

Чисті речовини — це речовини, що не містять домішок інших речовин.

Суміші — це поєднання двох і більше речовин. На відміну від чистих речовин, суміші мають змінний склад.

ПОНЯТТЯ ПРО РОЗЧИН. Найпоширенішими є суміші води з іншими речовинами, що мають твердий (цукор), рідкий (сульфатна кислота) чи газоподібний (амоніак) агрегатні стани. Якщо одна речовина розчиняється в іншій, утворюється однорідна суміш.

Розчин — однорідна суміш, утворена кількома речовинами. Серед компонентів розчину розрізняють розчинник і розчинену речовину.

Розчинник — речовина, у якій розчиняють іншу речовину. Розчинником прийнято називати компонент розчину, вміст якого більший і який має з розчином однаковий агрегатний стан. Речовина, що розчинилася в розчиннику, — розчинена речовина.

За здатністю розчинятись у воді за температури 20-25 °С речовини умовно поділяють на розчинні, малорозчинні та нерозчинні.

Розчинність речовин залежить від:

  • розчинника;
  • розчиненої речовини;
  • температури;
  • тиску (для газів).

Речовина може добре розчинятися в одному розчиннику і значно гірше або взагалі не розчинятися — в іншому.

Розчинність більшості твердих речовин збільшується з підвищенням температури; розчинність газів збільшується зі зниженням температури й підвищенням тиску. Мірою розчинності є максимальна маса розчиненої речовини у 100 г розчинника за конкретних умов.

Морська вода, повітря, оцет, сік рослинних клітин, плазма крові — приклади природних розчинів.

МАСОВА ЧАСТКА ЯК СПОСІБ ВИРАЖЕННЯ ВМІСТУ РОЗЧИНЕНОЇ РЕЧОВИНИ В РОЗЧИНІ. Одним зі способів вираження вмісту розчиненої речовини в розчині є її масова частка.

Масова частка розчиненої речовини ωр.р. («омега») — це відношення маси розчиненої речовини mр.р. до загальної маси розчину mр-ну, що є сумою маси розчиненої речовини й маси розчинника.

Масову частку обчислюють у частках від одиниці або у відсотках.

При обчисленні масової частки у відсотках частку від ділення (формула 1) помножують на 100 %.

Масова частка показує, яку частку від загальної маси розчину, прийнятої за 100 %, становить маса розчиненої речовини.

Користуючись формулою 1, можна визначити масу розчиненої речовини та масу розчину, якщо відома масова частка розчиненої речовини за формулами:

РОЗРАХУНКИ З ВИЗНАЧЕННЯ МАСОВОЇ ЧАСТКИ РОЗЧИНЕНОЇ РЕЧОВИНИ.

Приклад 1. Розчин масою 250 г містить 50 г цукру. Обчисліть масову частку розчиненої речовини в такому розчині.

Приклад 2. Сульфатну кислоту масою 120 г розчинили у воді масою 360 г. Обчисліть масову частку розчиненої речовини в утвореному розчині.

Якщо до розчину доливати воду, то збільшується маса розчинника й розчину, а маса розчиненої речовини лишається без змін. Тобто розчин розбавляється, і від цього масова частка розчиненої речовини зменшується.

Приклад 3. До розчину кухонної солі масою 200 г із масовою часткою розчиненої солі 30 % долили 100 мл води. Обчисліть масову частку солі в новому розчині.

Іноді виникає потреба збільшити масову частку розчиненої речовини в уже виготовленому розчині. Для її збільшення або додають порцію розчиненої речовини, або випаровують воду.

Якщо у вас виникне необхідність у приготуванні певної порції розчину з відповідною масовою часткою розчиненої речовини (наприклад, приготування цукрового сиропу для варення чи компоту, маринаду для консервування овочів, содового розчину для полоскання горла тощо), то спершу проведіть математичні розрахунки за прикладом 4.

Приклад 4. Яка маса натрій гідроксиду й води знадобиться для приготування розчину масою 500 г з масовою часткою розчиненої речовини 10 %?

Сторінка ерудита

Густина водних розчинів речовин відрізняється від густини розчинників. Щоб переконатися в цьому, можна приготувати розчин солі чи цукру об'ємом, наприклад, 1 л і зважити його. Маса виявиться більшою за 1000 г, тобто за масу води такого самого об'єму. Маса розчину медичного спирту об'ємом 1 л, навпаки, менша від маси води такого самого об'єму.

Якщо в розрахунках масової частки розчиненої речовини відомий об'єм розчину, а не його маса, необхідно при обчисленнях використовувати значення густини розчину (ρ). Між об'ємом, масою та густиною розчину є залежність, що виражається формулою:

де V — об'єм розчину;

m — маса розчину;

ρ — густина розчину.

Звідси:

Приклад 5. Розчин об'ємом 0,7 л містить розчинену речовину магній сульфат MgSO4 масою 154 г. Обчисліть масову частку магній сульфату в цьому розчині, якщо відомо, що його густина дорівнює 1,1 г/см3.

Знаємо, розуміємо

1. Дайте визначення розчину, розчинника, розчиненої речовини, масової частки розчиненої речовини.

2. За якими формулами обчислюють: масову частку розчиненої речовини в розчині; масу розчину?

3. Наведіть приклади розчинників.

4. Збільшиться чи зменшиться масова частка розчиненої речовини в її водному розчині, якщо:

  • а) до розчину долити води;
  • б) розчин частково випарити;
  • в) до розчину додати певну порцію розчиненої речовини?

5. Чи є необхідність для приготування розчину:

  • а) зважувати воду;
  • б) зважувати тверду розчинену речовину;
  • в) вимірювати об'єм води мірним посудом?

6. Чому не можна виділити кухонну сіль з її водного розчину фільтруванням? Запропонуйте спосіб розділення суміші кухонної солі, води і залізних ошурків.

7. Які розчини та з якою метою ви й ваша родина використовуєте в побуті?

8. Опишіть значення розчинів у живій природі.

9. Як під впливом температури і тиску змінюється розчинність газів?

10. Закінчіть речення: Розчинність багатьох солей у воді ...

одним із запропонованих варіантів тексту:

  • а) збільшується при нагріванні;
  • б) зменшується при нагріванні;
  • в) не залежить від температури.

Застосовуємо

10. Обчисліть масову частку розчиненої речовини в розчині, виготовленому в результаті розчинення кухонної солі масою 10 г у воді масою 390 г.

11. Яку масу солі слід розчинити у воді об'ємом 270 мл, щоб отримати розчин із масовою часткою розчиненої речовини 10 %?

12. З розчину масою 300 г і масовою часткою кухонної солі 12 % випарували воду масою 100 г. Яка масова частка розчиненої речовини в розчині, що залишився після цього?

13. Розчин масою 200 г із масовою часткою цукру 15 % розбавили водою об'ємом 100 мл. Обчисліть масову частку цукру в утвореному розчині.

14. До 450 г розчину з масовою часткою кухонної солі 24 % додали ще 50 г цієї самої солі. Яка масова частка солі в утвореному розчині?

15. Для полоскання горла, при зубних болях ефективним є використання розчину харчової соди з масовою часткою розчиненої речовини 10 %. Здійсніть необхідні розрахунки для приготування 80 г такого розчину.

16. На етикетці йодної настоянки вказано, що це спиртовий розчин об'ємом 10 мл із масовою часткою йоду І2 5 %. Обчисліть масу йоду в одному флаконі, прийнявши густину розчину за 1 г/мл.