Примеры решения задач

Задача №1

Сахар массой 5 г растворим в воде массой 20 г. Какова массовая доля (%)

сахара в растворе?

1. Определяем общую массу раствора:

m_(р-ра)= m_(воды)+ m_{(сахара)};

m_(р-ра)= 20 г + 5 г = 25 г.

2. Вычислим массовую долю (%) сахара в растворе:

Задача №2

Раствор объемом 500 мл содержит NaOH массой 5 г. Определить молярную концентрацию этого раствора.

1. Вычислим число молей (n) в 5 г

откуда

;

2. Определим молярную концентрацию раствора:

.

Задачи для самостоятельного решения

1. Какие массы йода и спирта необходимы для приготовления 300 г раствора с массовой долей йода 5 %?

2. Сколько молекул растворенного вещества содержат 10 мл раствора, молекулярная концентрация которого 0,01 моль/л?

3. Определить массовую долю (%) хлорида меди (II) CuCl₂ в растворе, если на 2 моля соли приходится 15 молей воды?

4. В 200 мл воды растворили 50 л хлороводорода HCl (н.у.). Какова массовая доля (%) HCl в этом растворе?

5. К 300 мл 20 % раствора серной кислоты ( ) прилили 250 мл воды. Определить процентную и молярную концентрацию полученного раствора.

1.3. Электролитическая диссоциация. Степень и константа диссоциации

Водные растворы различных веществ отличаются друг от друга по способности проводить электрический ток. По этому признаку все вещества могут быть разделены на электролиты и неэлектролиты.

Электролитами называются вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток. К электролитам можно отнести соли, кислоты, основания.

Неэлектролитами называются вещества, растворы и расплавы которых не проводят электрический ток. К неэлектролитам относятся, например, кислород, водород, многие органические вещества (сахар, эфир, бензол и т.д.)

Процесс распада молекул электролита на ионы в растворе или расплаве называется электролитической диссоциацией, или ионизацией.

Ионы могут быть простыми (Na⁺, Mg²⁺, S^2- и др.) и сложными ( и др.).

Положительно заряженные ионы называются катионами, например и т.д.

Отрицательно заряженные ионы называются анионами, например и т.д.

Процесс электролитической диссоциации обратим. Существует понятие «степень электролитической диссоциации». В водных растворах некоторые электролиты распадаются на ионы, другие лишь частично.

Число, показывающее, какая часть молекул распалась на ионы, называется степенью электролитической диссоциации (степенью ионизации ).

Данная величина определяется как

,

(5)

где число молекул распавшихся на ионы;

общее число растворенных молекул.

Пример диссоциации веществ:

;

;

.

Степень диссоциации зависит от природы растворителя и природы растворенного вещества, концентрации раствора, температуры и других факторов.

При уменьшении концентрации электролита, т.е. при разбавлении раствора, степень диссоциации увеличивается. При повышении температуры степень диссоциации, как правило, увеличивается.

Электролиты могут быть сильные и слабые.

Сильные электролиты, это те, которые в водных растворах полностью диссоциируются на ионы, т.е. степень диссоциации равна 1 (100 %).

К сильным электролитам относят: соли;

сильные кислоты ( и др.);

щелочи ( и др.).

Слабые электролиты, которые в водных растворах не полностью диссоциируются на ионы, т.е. степень диссоциации меньше 1, меньше 100%.

К слабым электролитам относятся: слабые кислоты ( и др.); слабые нерастворимые в воде основания ( и т.д.); гидроксид аммония ; вода .

Для характеристики слабых электролитов используется понятие константы диссоциации . В растворах слабых электролитов при их диссоциации происходит частичная диссоциация и в растворе устанавливается динамическое равновесие между недиссоциированными молекулами и ионами. Например:

для этого случая

.