Примеры решения задач Пример 1. Какой объем 0,1 н. Раствора серной кислоты необходимо отмерить для приготовления 100 мл 0,02 н. Раствора?

Решение.Т.к. количество молей эквивалентов H₂SO₄ в исходном и приготовленном растворах одинаково, то, в соответствии с законом эквивалентов (7), объем исходного раствора V₁ = ==20 мл.

Пример 2. Какой объем 12%-ного раствора H₂SO₄ потребуется для приготовления 1 л 0,1н. раствора этой кислоты.

Решение. Масса серной кислоты в 1 л 0,1н. раствора составляет

= = 490,11=4,9 г. Такая масса H₂SO₄ содержится в 40,83 г 12%-ного раствора в соответствии с формулой (1): =40,83 г.

Плотность исходного раствора по данным табл.3 Приложения составляет =1080,0 г/л. Следовательно, для приготовления 1 л 0,1н. раствора H₂SO₄ потребуется ==0,0378 л или 37,8 мл 12%-ного раствора.

Пример 3. Плотность водного раствораNaCl = 1095,0 г/л. Определить массовую долю соли в растворе, рассчитать молярную долю NaCl, молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента соли, моляльную концентрацию и массовую концентрацию раствора.

Решение. Для определения массовой доли соли в растворе используем данные табл.3 Приложения. Заданное значение плотности раствораNaClв табл.3 отсутствует, поэтому применимметод интерполяции. Для этого используем ближайшие меньшее и большее значения плотностей и соответствующие им массовые доли раствора данной соли. Считая, что в указанных пределах зависимость между плотностью и массовой долей раствора линейная, рассчитаем массовую долю растворенного веществав растворе по пропорции (индекс б означает "большее", м - "меньшее"):

.

По данным табл.3 _б=1100,9 г/л;_б= 0,14;_м=1085,7 г/л;_м= 0,12. Соответственно:

.

Решая уравнение, получим =0,132 (или 13,2%).

При расчете молярной доли соли в растворе и других концентраций удобно использовать следующие соотношения: масса раствора – 100 г, следовательно, масса растворенного вещества т = 13,2г, а масса воды (растворителя)m_s = 86,8 г = 0,0868 кг. В таком растворе число молей NaCl составитn_NaCl==0,2256 моль, а число молей воды=4,8222 моль.

Следовательно, молярная доля NaCl в соответствии с уравнением (2), =0,045.

По уравнению (3) рассчитаем моляльную концентрацию:

С_m ==2,6 моль/кг.

Раствор массой 100 г занимает объем V==0,0926 л, следовательно:

молярная концентрация по уравнению (4): С==2,48моль/л,

молярная концентрация эквивалента по (5): С_экв==2,48 моль экв/л,

массовая концентрация по (6):С_масс==144,54 г/л.

Для расчетов можно использовать и соотношения табл.1 Приложения:

1) С==2,48 моль/л; 2)С_экв=Сz_экв=2,481= 2,48 моль экв/л;

3) С_m===2,6моль/кг;4)С_масс==0,1321095 =144,54 г/л.

Контрольные вопросы и задачи для защиты лабораторной работы

1–20. Рассчитать массовую долю, молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, моляльную концентрацию и массовую концентрацию раствора данного вещества, используя значение плотности данного раствора и соответствующие величины табл.3.

№	Раствор NaCl, г/л	№	Раствор H2SO4 , г/л	№	Раствор HCl, г/л	№	Раствор CH3COOH, г/л
1	1010,0	6	1030,0	11	1015,0	16	1006,0
2	1050,0	7	1050,0	12	1035,0	17	1010,0
3	1080,0	8	1090,0	13	1055,0	18	1018,0
4	1120,0	9	1190,0	14	1080,0	19	1025,0
5	1170,0	10	1250,0	15	1125,0	20	1032,0

21–35. Рассчитать массу соли и объем воды, необходимые для приготовления 1 л раствора NaClзаданного состава, используя величины табл.3

№		№		№	
21	0,01	26	0,08	31	0,18
22	0,02	27	0,10	32	0,20
23	0,03	28	0,12	33	0,22
24	0,04	29	0,14	34	0,24
25	0,06	30	0,16	55	0,26

36–55. Используя данные табл.3, рассчитать объем заданного раствора, необходимый для приготовления 1 л 0,1н. раствора кислоты H₂SO₄ илиHCl:

№	Концентрация	№	Концентрация	№	Концентрация	№	Концентрация
36	=0,350	41	=0,227	46	=0,262	51	=0,165
37	=0,326	42	=0,201	47	=0,243	52	=0,145
38	=0,302	43	=0,174	48	=0,223	53	=0,125
39	=0,277	44	=0,147	49	=0,204	54	=0,105
40	=0,252	45	=0,091	50	=0,184	55	=0,085

Таблица 3.

Плотности водных растворов некоторых веществ при 20^оС

NaCl		H2SO4		HCl		CH3COOH
	, г/л		, г/л		, г/л		, г/л
0,01	1005,3	0,003	1000,0	0,004	1000,0	0,04	1004,1
0,02	1012,5	0,032	1020,0	0,024	1010,0	0,08	1009,8
0,04	1026,8	0,062	1040,0	0,044	1020,0	0,12	1015,4
0,06	1041,3	0,091	1060,0	0,064	1030,0	0,16	1020,8
0,08	1055,9	0,120	1080,0	0,085	1040,0	0,20	1026,1
0,10	1070,7	0,147	1100,0	0,105	1050,0	0,24	1031,2
0,12	1085,7	0,174	1120,0	0,125	1060,0	0,28	1036,0
0,14	1100,9	0,201	1140,0	0,145	1070,0	0,32	1040,5
0,16	1116,2	0,227	1160,0	0,165	1080,0	0,36	1044,8
0,18	1131,9	0,252	1180,0	0,184	1090,0	0,40	1048,8
0,20	1147,8	0,277	1200,0	0,204	1100,0	0,44	1052,5
0,22	1164,0	0,302	1220,0	0,223	1110,0	0,48	1055,9
0,24	1180,4	0,326	1240,0	0,243	1120,0	0,52	1059,0
0,26	1197,2	0,350	1260,0	0,262	1130,0	0,56	1061,8