Как найти массу раствора если известен объем

Химия 8 класс. (53)

Тема : Определение массы раствора по плотности и объему.

Знать : виды выражения концентрации растворов.

Уметь : определять процентную концентрацию раствора, массу раствора по плотности и объему, решать задачи.

План :

1. Оргмомент.

2. Повторение пройденного материала :

1) способы выражения концентрации растворов;

1) %-ная концентрация растворов.

1. Определение массы раствора по плотности и объему (решение задач).

2. Выставление оценок.

3. Д/з : конспект.

Задача 1.

К 120г раствора с массовой долей соли 28% прибавили 240мл воды. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе. Плотность воды принять за 1г/мл.

Дано :

m(р-ра) = 120г

ω1 = 28%

V(воды) = 240мл

р(воды) = 1г/мл

Найти :

ω2 – ?

Решение :

ω = m(р-го в-ва) : m(р-ра) ‧ 100%

V = m : p

1. определяем массу 240мл воды :

m = V ‧ р

m = 240мл ‧ 1г/мл = 240г

1. Определяем массу растворенного вещества в первом растворе :

m(р-го в-ва) = ω ‧ m(р-ра) : 100%

m(р-го в-ва) = 28% * 120г : 100% = 33,6г

1. Определяем массу второго раствора :

120 + 240 = 360г

1. Определяем массовую долю растворенного вещества в новом растворе :

ω2 = 33,6 : 360 * 100% = 9,3%

Ответ : ω2 = 9,3%

Задача 2.

Какой объем воды (в мл) нужно выпарить из 500г 5% раствора хлорида натрия для получения 20% раствора?

Дано :

m1 (р-ра) = 500г

ω1 = 5%

ω2 = 20%

р(воды) = 1г/мл

Найти :

V выпаренной воды

Решение :

1. Определяем массы воды и соли в первом растворе :

m(р-го в-ва) = ω ‧ m(р-ра) : 100%

m(р-го в-ва) = 5% * 500г : 100% = 25 (г) масса соли

500г — 25г = 475 (г) масса воды

1. Определяем массу второго раствора :

m(р-ра) = m(р-го в-ва) : ω2 * 100%

m(р-ра) = 25г : 20% * 100% – 125 (г)

1. Определяем массу воды во втором растворе :

125 — 25 = 100 (г)

1. Определяем массу выпаренной воды :

500 — 100 = 400 (г)

1. Определяем объем выпаренной воды :

V = m : p

V = 400г * 1г/мл = 400 (мл)

Ответ : V выпаренной воды = 400мл.

Задача 3.

Хватит ли 57,85мл 22% раствора серной кислоты (р = 1,155г/мл) для полного растворения 11,05г цинка? Какой объем водорода выделится при этой реакции?

Дано :

V(H2SO4) = 57,85мл

ω = 22%

р = 1,155г/мл

m(Zn) = 11,05г

Найти :

V(Н2) = ?

Решение :

1. Определяем массу раствора серной кислоты :

m = V ‧ р

m(H2SO4) = 57,85мл * 1,155г/мл = 66,81 (г)

1. Определяем массу серной кислоты в растворе :

m(р-го в-ва) = ω ‧ m(р-ра) : 100%

m(H2SO4) = 22% * 66,81г : 100% = 14,69 (г)

1. По уравнению реакции определяем достаточно ли массы кислоты для полного растворения цинка :

14,69 11,05

H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2

98 65

14,7 – х

98 — 65 х = 14,7 * 65 : 98 = 9,75 (г) масса цинка, которая полностью прореагирует с 14,7г кислоты, значит, цинк дается в избытке и объем водорода мы будем рассчитывать по кислоте :

14,7г хл

H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2

98 22,4л

х = 14,7г * 22,4л : 98г = 3,36 (л)

Ответ : кислоты не хватит, V(Н2) = 3,36л.

Просмотр содержимого документа

«Определение массы раствора по плотности и объему»

Как найти массу растворенного вещества

Бывает, что возникает такая задача: как найти массу вещества, содержащегося в том или ином объеме раствора? Ход ее решения зависит от того, какими исходными данными вы располагаете. Оно может быть и очень простым, буквально в одно действие, и более сложным.

Инструкция

Например, вам надо узнать, какое количество поваренной соли содержится в 150 миллилитрах 25%-го раствора. Решение: 25%-й раствор – это значит, что в 100 миллилитрах раствора содержится 25 грамм растворенного вещества (в данном случае поваренной соли). В 150 миллилитрах, соответственно, в полтора раза больше. Произведите умножение: 25* 1,5 = 37,5. Вот и ответ: 37,5 грамм поваренной соли.

Немного видоизмените условия задачи. Предположим, вам даны те же 150 миллилитров раствора поваренной соли. Но вместо массовой концентрации известна молярная – 1 М. Сколько поваренной соли содержится в растворе в этом случае? И здесь нет ничего сложного. Прежде всего, вспомните химическую формулу поваренной соли: NaCl. Заглянув в таблицу Менделеева, уточните атомные массы (округленные) элементов, составляющих это вещество: натрия – 23, хлора – 35,5. Следовательно, молярная масса поваренной соли – 58,5 г/моль.

А что такое молярная концентрация? Это – количество молей растворенного вещества в 1 1 литре 1-молярного раствора поваренной соли содержалось бы 58,5 грамм этого вещества. Сколько же его содержится в 150 миллилитрах? Произведя умножение, получите: 58,5* 0,15 = 8,775 г. Если вам не нужна высокая точность, можно принять результат за 8,78 грамм или за 8,8 грамм.

Предположим, вам известен точный объем раствора и его плотность, но неизвестна концентрация вещества. Как в таком случае определить его количество в растворе? Тут решение займет немного больше времени, но опять-таки не вызовет затруднений. Надо лишь найти любой справочник, где есть таблицы плотностей растворов. Для каждого показателя плотности там приведены соответствующие значения его массовой и молярной концентраций.

Например: даны 200 миллилитров водного раствора вещества Х, с плотностью 1,15 г/мл. По таблице растворимости вы выяснили, что такая плотность соответствует 30%-й концентрации раствора. Сколько вещества Х находится в растворе? Решение: если в 100 миллилитрах раствора содержалось бы 30 грамм вещества Х, то в 200 миллилитрах: 30*2 = 60 грамм.

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

Расчеты массы (объема, количества вещества) продукта реакции, если одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества

Для расчета массы (объема, количества вещества) продукта реакции, если данные по одному из веществ представлены в виде раствора с определенной массовой долей этого растворенного вещества, следует воспользоваться нижеследующим алгоритмом:

1) Прежде всего следует найти массу растворенного вещества. Возможны две ситуации:

* В условии даны масса раствора и массовая доля растворенного вещества (концентрация). В этом случае масса растворенного вещества рассчитывается по формуле:

* В условии даны объем раствора вещества, плотность этого раствора и массовая доля растворенного вещества в этом растворе. В таком случае следует воспользоваться формулой для расчета массы раствора:

После чего следует рассчитать массу растворенного вещества по формуле 1.

2) Рассчитать количество вещества (моль) участника реакции, масса которого стала известна из расчетов выше. Для этого воспользоваться формулой:

3) Записать уравнение реакции и убедиться в правильности расставленных коэффициентов.

4) Рассчитать количество моль интересующего участника реакции исходя из известного количества другого участника реакции, зная, что количества веществ любых двух участников реакции A и B относятся друг к другу как коэффициенты перед этими же веществами в уравнении реакции, то есть:

Если  в условии требовалось рассчитать количество вещества, то действия на этом заканчиваются. Если же требуется найти его массу или объем, следует переходить к следующему пункту.

5) Зная количество вещества, определенное в п.4, мы можем рассчитать его массу по формуле:

Также, если вещество является газообразным и речь идет о нормальных условиях (н.у.), его объем может быть рассчитан по формуле:

Рассмотрим пару примеров расчетных задач по этой теме.

Пример 1

Рассчитайте массу осадка, который образуется при добавлении к 147 г 20%-ного раствора серной кислоты избытка раствора нитрата бария.

Решение:

1) Рассчитаем массу чистой серной кислоты:

m(H₂SO₄) = w(H₂SO₄) ∙ m(р-ра H₂SO₄)/100% = 147 г ∙ 20% /100%  = 29,4 г

2) Рассчитаем количество вещества (моль) серной кислоты:

n(H₂SO₄) = m(H₂SO₄) / M(H₂SO₄) = 29,4 г/98 г/моль =  0,3 моль.

3) Запишем уравнение взаимодействия серной кислоты с нитратом бария:

H₂SO₄ + Ba(NO₃)₂ = BaSO₄↓ + 2HNO₃

4) В результате расчетов стало известно количество вещества серной кислоты. Осадок представляет собой сульфат бария. Зная, что:

n(BaSO₄)/n(H₂SO₄) = k(BaSO₄)/k(H₂SO₄), где n — количество вещества, а k — коэффициент в уравнении реакции,

можем записать:

n(BaSO₄) = n(H₂SO₄) ∙ k(H₂SO₄)/k(BaSO₄) = 0,3 моль ∙ 1/1 = 0,3 моль

5) Тогда масса осадка, т.е. сульфата бария, может  быть рассчитана следующим образом:

m(BaSO₄) = M(BaSO₄) ∙ n(BaSO₄) = 233 г/моль ∙ 0,3 моль = 69,9 г

Пример 2

Какой объем газа (н.у.) выделится при растворении необходимого количества сульфида железа (II) в 20%-ном растворе соляной кислоты с плотностью 1,1 г/мл и объемом 83 мл.

Решение:

1) Рассчитаем массу раствора соляной кислоты:

m(р-ра HCl) = V(р-ра HCl) ∙ ρ(р-ра HCl) = 83 мл ∙ 1,1 г/мл = 91,3 г

Далее рассчитаем массу чистого хлороводорода, входящего в состав кислоты:

m(HCl) = m(р-ра HCl) ∙ w(HCl)/100% = 91,3 г ∙ 20%/100% = 18,26 г

2) Рассчитаем количество вещества хлороводорода:

n(HCl) = m(HCl)/M(HCl) = 18,26 г/36,5 г/моль = 0,5 моль;

3) Запишем уравнение реакции сульфида железа (II) с соляной кислотой:

FeS + 2HCl = FeCl₂ + H₂S↑

4) Исходя из уравнения реакции следует, что количество прореагировавшей соляной кислоты с количеством выделившегося сероводорода связано соотношением:

n(HCl)/n(H₂S) = 2/1, где 2 и 1 — коэффициенты перед HCl и и H₂S соответственно

Следовательно:

n(H₂S) = n(HCl)/2 = 0,5/2 = 0,25 моль

5) Объем любого газа, находящегося при нормальных условиях, можно рассчитать по формуле V(газа) = V_m ∙ n(газа), тогда:

V(H₂S) = V_m ∙ n(H₂S) = 22,4 л/моль ∙ 0,25 моль = 5,6 л

Автор: С.И. Широкопояс https://scienceforyou.ru/