Пример 3.
В какой массе воды нужно растворить 30 г дигидрата хлорида кальция CaCl2·2H2O, чтобы получить 8%-ный (по массе) раствор CaCl2?
Дано: |
|
Решение |
|
m(CaCl2·2H2O) = 30г 1. Рассчитаем массу безводного хлорида кальция, со- |
|||
W(CaCl2) = 8% |
держащегося в 30 г кристаллогидрата, используя для |
||
|
|
этого соотношение их молярных масс: |
|
|
|
M(CaCl2) = 111 (г/моль) |
|
|
|
M(CaCl2·2H2O)= 147 (г/моль) |
|
m(H2O) =? |
|
m |
30 |
n (CaCl2•2H2O) = ¾ = ¾¾ = 0,2 моль M 147
n (CaCl2) = n (CaCl2·2H2O) = 0,2 моль
m(CaCl2) = n · M = 0,2 · 111 = 22,2 г
2. Из выражения mВ
W = ¾¾¾¾¾¾ ·100 %
mВ + m (H2O)
находим массу воды, в которой нужно растворить кристаллогидрат 22,2 ·100
8 = ¾¾¾¾¾¾
22,2 + m (H2O)
8 (22,2 + m (H2O)) = 2220 |
|
177,6 + 8 m (H2O) = 2220 |
|
8 m (H2O) = 2042,4, |
m (H2O) = 255,3 г |
Ответ: m (H2O) = 255,3 г
Пример 4.
Определите молярную, нормальную концентрации, титр, моляльность, мольные доли растворенного вещества и растворителя, если плотность 20%-ного (по массе) раствора соды Na2СO3 равна 1,25 г/мл.
Дано: |
|
|
|
Решение |
|
|
|
|
|||
W(Na2СO3) = 20% |
|
|
1. Запишем формулы для нахождения всех указанных |
||
r(Na2СO3) =1,25 г/мл |
|
|
видов выражения состава растворов: |
|
|
Сm, СН, Т, СМ, NР-В, |
|
|
mВ |
mВ |
mВ |
NР-ЛЯ = ? |
|
|
СМ = ¾¾ (1), СН = ¾¾¾ (2), Т = ¾¾ (3) |
||
|
|
|
M · V |
MЭ · V |
VР-РА |
|
|
|
mВ |
nВ |
|
|
|
|
Сm = ¾¾¾ (4); |
Nв = ¾¾¾¾ (5) |
|
|
|
|
М · m Р-ЛЯ |
nВ + nР-ЛЯ |
|
24
Во всех выражениях (1,2,3,4) неизвестна масса Na2СO3, которую находим по формуле
mВ
W = ¾¾ ·100 %, отсюда: V · r
W · V · r 20·103 ·V·1,25
m(Na2СO3) = ¾¾¾¾ = ¾¾¾¾ ¾¾ = 250 V 100 100
Так как плотность раствора выражена в г/мл, то объем выражен в мл.
2. Из выражений (1,2,4) находим молярную, нормальную концентрации и титр раствора:
M(Na2СO3) = 106 г/моль
MЭ(Na2СO3) = 106/2 = 53 г/моль
250 V
СМ = ¾¾¾¾ = 2,36 моль/л 106 V
250 V
СН = ¾¾¾ = 4,7 моль/л 53 V
250 V
Т= ¾¾¾ = 0,25 г/мл V · 103
3.Чтобы найти моляльность из выражения (4) необходимо вычислить
массу растворителя (H2O):
mР-ЛЯ = m Р-РА – mВ,
m Р-РА = V· r = 103 · 1,25 = 1250 г, m Р-РА = 1250 – 250 = 1000 г = 1 кг,
250
Сm = ¾¾¾¾¾ = 2,36 моль/кг. 106 · 1,0
4. Для определения мольных долей необходимо знать количество растворенного вещества и растворителя:
n(Na2СO3) = СМ = 2,36 моль, n(H2O) = 1062,5 / 18 = 59 моль, 2,36
N(Na2СO3) = ¾¾¾¾ = 0,038, N(H2O) = 1,0 – 0,038 = 0,962 2,36 + 59
Ответ: Сm = 2,36 моль/кг, СН = 4,7 моль/л , Т = 0,25 г/мл, СМ = 2,36 моль/л, N(Na2СO3) = 0,038, N(H2O) = 0,962
25