Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Задачи на растворы

Покупка
Артикул: 801809.01.01
Доступ онлайн
95 ₽
В корзину
В пособии рассматриваются способы решения задач на растворы, при этом обсуждаются наиболее рациональные подходы. Пособие предназначено для студентов направления подготовки «Химия» и учителей химии. Текст печатается в авторской редакции.
Валуева, Т. Н. Задачи на растворы / Т. Н. Валуева, А. М. Краснова. - Москва : Директ-Медиа, 2019. - 62 с. - ISBN 978-5-4499-0506-2. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.ru/catalog/product/1986587 (дата обращения: 29.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Т. Н. Валуева, А. М. Краснова 

ЗАДАЧИ НА РАСТВОРЫ 

Учебное пособие  
для студентов направления подготовки «Химия» 

Москва 
Берлин 
2019 

УДК 372.854(072)+54(075) 
ББК 74.262.4я7+24р20я10 
 В15 

Рецензент: 
Карташова Т. Д.  — кандидат химических наук, доцент ка-
федры химии ФГБОУ ВО «ТулГУ» 

Валуева, Т. Н.

В15
Задачи на растворы : учебное пособие для студентов 

направления подготовки «Химия» / Т. Н. Валуева, 
А. М. Краснова.  — Москва ; Берлин : Директ-Медиа, 
2019. — 62 с. 

ISBN 978-5-4499-0506-2 

В пособии рассматриваются способы решения задач 
на растворы, при этом обсуждаются наиболее рацио-
нальные подходы. Пособие предназначено для студентов 
направления подготовки «Химия» и учителей химии. 
Текст печатается в авторской редакции. 

УДК 372.854(072)+54(075) 
ББК 74.262.4я7+24р20я10 

ISBN 978-5-4499-0506-2
© Валуева, Т. Н., Краснова, А. М.,  текст, 2019
© Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2019 

Раствором называют гомогенную систему, состоящую 

из двух или более компонентов (веществ), содержание кото-

рых можно изменять в определенных пределах без наруше-

ния однородности. 

Состав растворов обычно передается содержанием в нем 

растворенного вещества. 

Физическая величина, определяющая количественный 

состав раствора, называется концентрацией. ИЮПАК реко-

мендует использовать несколько способов выражения соста-

ва растворов (табл. 1). 

Таблица 1 

Способы выражения состава раствора, 

рекомендованные ИЮПАК 

Способ 
выраже-
ния кон-
центра-
ции 

вещества

Еди-
ница 
изме-
рения 

Определение и 
формула 

Примеры 

1
2
3
4

Молярная 

концен-

трация 

вещества 

моль/м3

моль/л 

Отношение коли-

чества 
вещества 

Х к объему рас-

твора: 

с(Н3РО4)=0,3моль/м3

с(KMnO4)=0,2 моль/л 

3 

с(Х)= (
)
ðà
-
ð
V

X
n
)
(
 

Молярная 

концен-

трация 

эквива-

лента ве-

щества 

моль/м3

моль/л 

Отношение коли-

чества эквивален-

та вещества Х к 

объему раствора: 

с(1/zХ)= (
)
ðà
-
ð
V

zX
1
n
)
/
(
 

с(1/5KMnO4)=0,1моль/л

с(1/2Н2SО4)=0,4 моль/м3 

Моляль-

ность  

моль/

кг 

Отношение коли-

чества 
вещества 

Х в растворе к 

массе 
раствори-

теля: 

сm(Х)=

)
(

)
(

ëÿ
-
ð
m

X
n
 

сm(NaCl) = 0,1 моль/кг

 

Массовая 

доля  

вещества 

в растворе 

–
Отношение массы 

компонента Х к 

массе раствора: 

ω(X)= 
)
(
)
(
ра
-
р
m
X
m
 

ω(NaBr) = 0,025

Молярная

(мольная) 

–
Отношение коли-

чества 
вещества 

χ(KCl)=0,50

 
4 

доля 

вещества 

в смеси 

Х к общему коли-

честву 
вещества 

смеси: 

χ(X)= ∑

)
(

i
n

X
n
 

Титр 

раствора 

г/мл
Масса 
вещества 

Х, содержащегося 

в 1 мл раствора 

(отношение мас-

сы компонента Х 

к объему раство-

ра): 

Т(Х)= 
)
(
)
(
ра
-
р
V
X
m
 

Т(HNO3)=0,021000 г/мл

 

Примечания: 

1. Термин «молярность» не рекомендуется. Вместо обозна-

чения моль/л допускается обозначение М (1М HCl – одно-

молярная  соляная кислота). 

2. Термины «нормальность» и «нормальная концентрация» 

не рекомендуются. Вместо обозначения моль/л допуска-

ется сокращение «н.». Например, 1 н. Н2SO4 или с(1/3 

H3PO4)=0,5 н. Молярная концентрация вещества и моляр-

 
5 

ная концентрация эквивалента связаны между собой: 

с(1/zХ)=1/zX

X
ñ
)
(
 

3. Допускается выражать массовую долю в долях единицы, 

в процентах (%), в промилле (‰, тысячная часть) и в 

миллионных долях (млн–1). 

 

Поскольку эквивалент вещества может быть различным, 

то, обозначая молярную концентрацию эквивалента веще-

ства, обязательно следует указывать конкретную реакцию, 

для проведения которой данный раствор применяется, или 

приводить фактор эквивалентности (1/z). Так, в 0,5 л рас-

твора содержится 4,9 г серной кислоты и раствор предназна-

чен для проведения реакции полной нейтрализации:  

H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O 

фактор эквивалентности кислоты равен 1/2, молярная масса 

эквивалента  

М(1/2H2SO4) = 98 г/моль·1/2 = 49 г/моль. 

В этом случае  молярная концентрация эквивалента серной 

кислоты составляет: 

с(1/2H2SO4)= 
5,0
49

49

⋅
= 0,2 (моль/л),  

 
6 

или 0,2 н. H2SO4 , 1/z =1/2. 

Другие примеры записи: 

с(1/5KMnO4) = 0,1 моль/л,  

или 0,1 н. KMnO4 (1/z = 1/5). 

с(1/6KJO3) = 0,12 моль/л, 

 или 0,12 н. KJO3  (1/z = 1/6). 

Способность вещества переходить в раствор не беспре-

дельна. Содержание вещества в насыщенном растворе коли-

чественно характеризует растворимость этого вещества.  

Растворимость выражается массой растворенного веще-

ства, приходящейся на 100 г воды при данной температу-

ре  с образованием насыщенного раствора. 

Например:  Р20°C(KBr) = 65,2 г/100 г Н2О.  

Задача 1. Рассчитайте коэффициент растворимости нитрата 

калия при 20оС, если массовая доля соли в насыщенном при 

данной температуре растворе равна 24 %. 

Дано:

ω(KNO3)=0,24 

Решение:

Первый способ (алгебраический) 

Пусть m(Н2О) = 100 г, m(KNO3) = х г,  

тогда  m(р-ра) = (100+х) г. 

Р20°C (KNO3) – ?

ω(KNO3) = 
)
m(

)
3
m(KNO

ра
-
р
. 

 
7 

Подставив значения физических величин в данную формулу, 

получим:  

0,24 = 
х

х

+
100
;   

откуда х = 31,6. 

Значит, Р20°C (KNO3) = 31,6 г/100 г Н2О. 

 

Второй способ (способ пропорции) 

В 100 г раствора содержится 24 г KNO3 и 76 г Н2О. 

Это означает, что в 76 г воды растворяется 24 г нитрата ка-

лия. Рассуждаем так: 

в 76 г воды растворяется 24 г KNO3, 

в 100 г воды растворяется х г KNO3. 

Составим пропорцию и решим ее. 

х

24

100

76 =
;    х = 31,6. 

Ответ: 31,6 г/100 г Н2О 

Задача 2. Коэффициент растворимости хлорида аммония при 

100 оС составляет 77 г, а при 0 оС – 37 г в 100 г воды. Рассчи-

тайте массу (г) соли, которая выделится при охлаждении до 

0 оС насыщенного при 100 оС раствора хлорида аммония 

массой 60 г. 

 
8 

Дано:

Р100°C (NН4Сl) = 77 г/100 г Н2О 

Р0°C (NН4Сl) = 37 г/100 г Н2О 

m100°C (р-ра) = 60 г 

Решение:

Первый способ 

Найдем состав горячего 

насыщенного раствора. 

m (осадка) – ?

Рассуждаем так:  

если в 100 г воды растворяется 77 г хлорида аммония, то 

m100°C (р-ра) = 100 + 77 = 177 (г);  

в 177 г раствора содержится 77 г NН4Сl, 

 в 60 г раствора  содержится  m1 (NН4Сl). 

m1 (NН4Сl)= 

177

77
60 ⋅
 = 26,1 (г). 

         Найдем состав холодного раствора. Если обозначить 

массу выпавшего осадка NН4Сl через х г, то m0°C(р-ра)=(60–

х) г, в котором будет содержаться (26,1–х) г NН4Сl. 

Составим пропорцию:  

в 137 г раствора содержится 37 г NН4Сl, 

в (60 – х) г раствора            –      (26,1 – х) г . 

)
1,
26
(

37

)
60
(

137

х
х
−
=
−
;    х = 13,6,   т.е. m(ос.) = 13,6 г. 

Второй способ 

В 177 г горячего раствора содержится 100 г Н2О, 

в 60 г раствора               –                  m (Н2О); 

 
9 

m (Н2О) = 33,9 г. 

При охлаждении раствора избыточная соль выпадает в осадок, 
а масса растворителя, естественно, не изменится. Значит, 
в насыщенном при 0оС растворе также содержится 33,9 г 

воды. 

В 100 г воды растворяется 37 г NН4Сl, 

в 33,9 г воды         –           х г NН4Сl; 

х = 12,5 ,   

m(ос.) = (60–33,9)–12,5 = 13,6 (г). 

Третий способ  

Зная значения коэффициентов растворимости, можно вычислить 
массовые доли NН4Сl в его насыщенных растворах при 

заданных температурах: 

ω100°С(NН4Cl) = 

177

77  = 0,435;   

ω0°С(NН4Cl) = 

137

37 = 0,27. 

Найдем массу NН4Cl в горячем насыщенном растворе:  

m100°С(NН4Cl) = 60∙0,435 = 26,1 (г). 

Пусть m(ос.) = х г, тогда m0°С(р-ра) = (60–х) г,  

m0°С(NН4Cl) = (26,1–х) г,  

т. е. (60–х)∙0,27 = 26,1–х;   х = 13,6. 

Ответ: 13,6 г  

 
10 

Доступ онлайн
95 ₽
В корзину