Определения
Раствор
Раствором называют гомогенную (однородную) смесь двух или более компонентов.
Вещества, смешиванием которых получен раствор, называют его компонентами. Размеры частиц в растворах составляют менее 10-8. В зависимости от агрегатного состояния растворы могут быть жидкими (сахар в чае), твердыми (сплавы металлов), и газообразными (воздух).
Среди компонентов раствора отличают растворенное вещество, которое может быть не одно, и растворитель.
Растворитель
Растворитель - это компонент раствора, находящийся в том же агрегатном состоянии, что и раствор. Например, при взаимодействии газообразного оксида серы (IV) и воды (жидкость) образуется жидкий раствор. В этом случае вода-растворитель, оксида серы (IV)-растворенное вещество. Часто растворы образуются веществами, находящимися в одинаковых агрегатных состояниях, например, спирт (жидкость) и вода (жидкость). В этом случае растворителем может быть любой компонент, например, тот, которого больше в системе.
В соответствии с химической теорией растворов, разработанной Д.И.Менделеевым, растворение (при получении жидких растворов) - сложный физико-химический процесс, приводящий к образованию химических соединений (сольватов) между растворителем и растворенными веществами.
В качестве количественной характеристики состава раствора чаще всего используют такое понятие, как массовая доля вещества в растворе.
Массовая доля вещества
Массовой долей вещества называют отношение массы этого вещества к массе раствора, в котором оно содержится:
Молярная концентрация - это отношение количества растворенного вещества к объему раствора:
Для обозначения единицы молярной концентрации раствора обычно используется буква М, например: 1М-одномолярный раствор (с=1 моль/л); 0,1М-децимолярный раствор (с=0,1 моль/л).
Задачи
Примеры решения задач:
1) В воде объемом 220мл (плотность 1г/мл) растворили соль массой 30г. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.
Решение:
- Рассчитываем массу воды, взятой для приготовления раствора:
- Вычисляем массу раствора:
- Вычисляем массовую долю в полученном растворе:
2) Требуется приготовить раствор массой 500г с массовой долей хлорида калия 14
. Рассчитайте массы требуемых хлорида калия и воды.
Решение:
- Вычисляем массу соли:
- Масса воды, требуемая для приготовления раствора, равна:
3) Вычислите объем раствора гидрокида натрия (массовая доля NaOH 4, плотность 1,04 г/мл), который потребуется для полной нейтрализации соляной кислоты объемом 40мл (массовая доля HCl 6, плотность 1,03г/мл).
Решение:
- Вычисяем массу соляной кислоты, взятой для нейтрализации:
- Масса хлороводорода в растворе равна:
- Количество вещества хлороводорода составляет:
- Составляем реакцию нейтрализации соляной кислоты гидроксидом натрия.
- Вычисляем массу гидроксида натрия:
- Определяем массу требуемого раствора гидроксида натрия:
- Рассчитываем объем раствора гидроксида натрия:
4) В воде массой 200г растворили гидроксид калия массой 11,2г. Плотность полученного раствора равна 1,04г/мл. Рассчитайте молярную концентрацию этого раствора.
Решение:
- Рассчитываем массу полученного раствора:
- Объем этого раствора составляет:
- Определяем количество вещества гидроксида калия, растворенного в воде:
- Молярная концентрация раствора КОН равна:
Тренировочные задания:
