2.2. Контрольные вопросы и задания

1. Дайте определение понятий: раствор, растворитель, растворенное вещество, растворимость.

2. Дайте определение понятий: насыщенные, ненасыщенные, перенасыщенные растворы.

3. Что называется концентрацией раствора?

4. Способы выражения концентрации раствора.

5. Какая связь между молярной, нормальной и процентной концентрацией?

6. Охарактеризуйте правило смешения растворов и его разновидность – «правило креста».

2.3. Примеры решения задач

Пример 1. Определите массовую долю полученного раствора, если 18 дм³ 48% раствора серной кислоты (ρ=1,38 г/см³) смешали с 2 дм³ 20% раствора серной кислоты (ρ=1,143 г/см³).

Решение. Задачу решаем по формуле (14):

18000 см³·1,38 г/см³·48% + 2000 см³·1,143 г/см³·20% = (18000 см³·1,38 г/см³ + 2000 см³·1,143 г/см³)·Х

24840 г·48% + 2286 г·20% = (24840 г + 2286 г) ·Х

1192320 + 45720 = 27126 ·Х

Х = 45,6% - массовая доля полученного раствора.

Пример 2. Найдите молярную, нормальную и моляльную концентрацию раствора серной кислоты с массовой долей 15% (ρ = 1,10 г/см³).

Решение. Для расчета данных концентраций воспользуемся формулами перерасчета одной концентрации в другую:

Пример 3. Приготовьте 100 см³ раствора гидроксида калия с массовой долей 5% (ρ=1,032 г/см³) из раствора с массовой долей 40% (ρ=1,308 г/см³). Сколько нужно взять исходного раствора и воды?

Решение. Решаем по правилу креста. В диагональную схему сразу водим плотности. Плотность воды равна 1 г/см³. Тогда разность большего и меньшего значений будет равна объему (см³).

1,308 г/см3 (40% раствор)		0,032 см3 40% раствора
	1.032 г/см3 (5% раствор)
1 г/см3 (вода)		0,276 см3 воды

Находим суммарный объем полученного раствора: 0,032 + 0,276 = 0,307 см³

Составляем пропорцию для нахождения объема исходного 40% раствора:

0,307 см³ – 0,032 см³

100 см³ - Х

Следовательно, для приготовления 100 см³ 5% раствора необходимо взять 100-10,4 = 89,6 см³ воды и 10,4 см³ 40% раствора гидроксида калия.

Пример 4. Определите титр (г/см³) раствора гашеной извести с молярной концентрацией гидроксида кальция 0,01 моль/дм³.

Решение. Находим массу гидроксида кальция из формулы:

;

Находим титр раствора:

Пример 5. Найдите массу воды и медного купороса (CuSO₄ · 5H₂O), необходимого для приготовления 1 дм³ раствора, содержащего 8% безводной соли (ρ = 1,084 г/см³).

Решение. Находим массу полученного раствора:

Молярная масса CuSO₄ · 5H₂O равна 249,7 г/моль

Молярная масса CuSO₄ равна 159,6 г/моль

Составляем пропорцию: 249,7 г CuSO₄ · 5H₂O – 159,6 г CuSO₄

Х - 86,7 г

Для приготовления 1 дм³ раствора медного купороса нужно 135,6 г кристаллогидрата CuSO₄ · 5H₂O и 1084-1354,6 = 948,4 г воды.

Пример 6. На нейтрализацию 50 см³ раствора кислоты израсходовано 25 см³ 0,5 н раствора щелочи. Чему равна молярная концентрация эквивалентов кислоты?

Решение. Вещества взаимодействуют в эквивалентных количествах. По закону эквивалентов при разных молярных концентрациях эквивалентов объемы растворов реагирующих веществ обратно пропорциональны их нормальностям: ; С_Н = 0,25 н