Как определить массовую долю вещества в растворе?

10 ответов на вопрос “Как определить массовую долю вещества в растворе?”

  1. Cмит в Трусах Ответить

    Массовая доля – отношение массы растворённого вещества к общей массе раствора. Массовая доля обычно обозначается буквой или W и измеряется в долях единицы или в процентах:

    Массовая доля элемента в соединении показывает вклад массы данного элемента в общую массу соединения:

    Массовая доля определенного компонента в смеси:

    Массовая доля примеси или основного соединения характеризует чистоту вещества.

    Связь с другими способами выражения концентрации

    Формула перехода от массовой доли к молярности:

    где СМ – молярная концентрация раствора моль/л; ? – плотность раствора, г/л; — массовая доля растворенного вещества в процентах
    ; M – молярная масса растворенного вещества, г/моль.
    Формула перехода от массовой доли к титру:

    где Т – титр раствора г/мл; ? – плотность раствора, г/мл; — массовая доля растворенного вещества в процентах.

    Примеры решения задач по теме «формула массовой доли»

  2. Crocus Ответить

    m(р-ра) =450г 1. По формуле (3):
    w ,%(HCl) =15 % m (в-ва) = =
    = = 7.5 г
    m (HCl) -? Ответ: масса чистого HCl в растворе -7,5 г
    Задача 4: Вычислить массу воды в растворе соли, если известно, что масса раствора составляет 500 г, а массовая доля соли равна 22 %.
    При решении данной задачи можно использовать 2 способа.
    1 способ:
    Дано: Решение
    Начало решения задачи как у предыдущей
    m(р-ра) =500 г 1. По формуле (3):
    w ,%(соли) =22% m (в-ва) = = = = 110 г
    m (воды) -? 2. m (воды) = m(р-ра) – m(соли) = 500- 110 =390 г
    Ответ: масса воды в растворе – 390 г
    2 способ:
    Дано: Решение
    m(р-ра) =500 г 1.Вычислим массовую долю воды в растворе:
    w (воды) = 100 % – 22 % = 78 %
    w ,%(соли) =22% 2. Вычислим сразу массу воды в растворе,
    m (воды) -? рассуждая, что вода в растворе такая же часть,
    как и вещество. Поэтому воспользуемся формулой (1), но заменим индекс
    «в-ва» на – «воды»
    W · 100%
    m (воды) = =
    = = 390 г
    Ответ: масса воды в растворе – 390 г
    В том случае, когда требуется в задаче найти и массу вещества. и массу воды, лучше воспользоваться способом 1.
    При решении задач по теме «Растворы», как и при решении любых задач, необходимо тщательно познакомиться с условием задачи. Проанализировать его и правильно записать сокращенное условие («дано» и «найти»). Правильное оформление сокращенного условия – это половина решенной задачи!
    Если при анализе задачи вы поняли, что речь идет о нескольких растворах, то в условии проставляют индексы: 1,2,3 и т.д.
    Задача 5: К раствору массой 250 г с содержанием вещества 12% добавили 300 г воды. Какова массовая доля полученного раствора?
    Рассуждения:а) в задаче речь идет о двух растворах;
    б) связкой между двумя растворами является масса
    чистого вещества, которое в неизменном виде с той же массой остается в новом растворе. Это значит, что масса вещества должна быть вычислена из данных по первому раствору и затем использована для расчетов второго раствора.
    Дано: Решение:
    m(р-ра)1 =250г 1. По формуле (3):
    w ,%(в-ва)1 =12 % m (в-ва)1 = =
    m (H2O)доб. =300 г = = 30 г
    w(в-ва)2 -? 2. m (в-ва)2 = m (в-ва)1= 30 г
    m (р-ра)2 = m(р-ра)1+ m (H2O)доб=250+300=550 (г)
    3. Воспользуемся формулой (1):
    W = ·100 % = 5,45 %
    Ответ: массовая доля вещества в р-ре 2 составляет 5,45 %.
    Часто в задачах на тему «Растворы» используют вычисления, связанные не с массой растворов, а с объемами растворов, и при этом не обойтись без применения величины плотности раствора или плотности воды.
    Вспомним, что такое плотность. Плотность показывает, какова масса в единице объема либо чистого вещества (например, чистой меди), либо раствора (вместе и вещества и растворителя). Чем больше вещества в растворе, тем плотность выше и, значит, масса единицы объема раствора возрастает. Для воды плотность принята 1 г/см3 или 1 г/мл. Эти размерности в задачах используются чаще всего.
    Общая формула для вычисления плотности:
    = (4) = (5)

    Для раствора: (6)
    При вычислении в задачах масс вещества или раствора, а так же массовой доли значения объемов растворов необходимо переводить в массы, используя данные формулы.
    Для взаимных переводов величин можно использовать следующий прием: приведем запись в виде треугольника:


    Если нужно что-то рассчитать – закрыть эту величину и видно, как проводить расчет.
    масса обязательно находится в числителе, плотность и объем – в знаменателе (это необходимо запомнить!); если находим массу раствора , то закрывает знак массы и видим, что следует значение объема умножить на значение плотности; для нахождения объема раствор закрываем знак объема и видим, что необходимо массу разделить на плотность; так же найдем и плотность.
    Задача 6: Из раствора массой 350 г с содержанием вещества 20% вещества выпарили 200 мл воды. Какова массовая доля полученного раствора?
    Рассуждения, как и в задаче №5
    Дано: Решение: m(р-ра)1 =350г 1. По формуле (3):
    w ,%(в-ва)1 =20 % m (в-ва)1 = =
    m (H2O)вып.=200 мл = = 70 г
    w(в-ва)2 -? 2. m (в-ва)2 = m (в-ва)1= 70 г
    3. m (р-ра)2 = m(р-ра)1- m (H2O)вып .
    Не смотря на то, что 𝛒 (воды) =1 все равно производим расчет по формуле: m(воды)= 𝛒·V=
    1г/мл ·200 мл = 200 г
    m (р-ра)2 = m(р-ра)1- m (H2O)вып.=350-200=150 (г)
    4. Воспользуемся формулой (1):
    W = ·100 % = 46,6 %
    Ответ: массовая доля вещества в р-ре 2 составляет 46,6 %.
    Задача 7: К раствору соли объемом 150 мл с содержанием вещества 5% и плотностью 1,12 г/мл добавили 200 мл воды. Какова массовая доля полученного раствора?
    Дано: Решение:
    1. m (р-ра )1= 𝛒·V = 1,12г/мл · 150 мл = 168 г
    V(р-ра)1 =150 мл По формуле (3):
    w ,%(в-ва)1 =5 % 2. m (в-ва)1 =
    𝛒 (р-ра)1=1,12 г/мл = = 8,4 г
    V(H2O)доб.=200 мл
    w(в-ва)2 -? 3. m (в-ва)2 = m (в-ва)1= 8,4 г
    4. m(воды)= 𝛒·V=1г/мл ·200 мл = 200 г
    5. m (р-ра)2 = m(р-ра)1+ m (H2O)доб=168 г+200 г =
    368 г
    6. Воспользуемся формулой (1):
    W2 = ·100 % = 2,28 %
    Ответ: массовая доля вещества в р-ре (2) составляет 2,28 %.
    Все рассмотренные выше задачи не требуют расчетов по уравнениям реакций, так как это задачи только на расчет концентраций или масс или объемов растворов. Но существуют задачи, когда нужно провести расчеты по взаимодействию веществ находящихся в растворенном состоянии. Понятно, что в реакцию вступает чистое вещество, исключая растворитель.
    Задача 8: Определить массу полученной соли если в реакцию с соляной кислотой вступило 400 мл 20 %-го раствора гидроксида натрия. (р-ра NaOH.)= 1,2 г/мл.
    Дано: Решение:
    1. m (р-ра )NaOH= 𝛒·V = 1,2г/мл · 400 мл = 480 г
    V(р-ра)NaOH =400 мл 2. По формуле (3):
    w ,%(NaOH) =20 % m (NaOH) =
    r(р-ра NaOH.)=1,2 г/мл. = = 96 г
    3.
    96 г х г
    m(NaCl) -? NaOH + HCl = NaCl + H2O
    1 моль 1 моль
    М=40г/моль 58,5г/моль
    Найдем кол-во вещества NaOH:
    ? = = = 2,4 моль
    4. Найдем кол-во вещества NaCl из пропорции количеств веществ
    2,4 моль у моль
    NaOH + HCl = NaCl + H2O
    1 моль 1 моль
    = a у = = 2,4 моль
    ? (NaCl) = ? (NaOH) = 2,4 моль
    5. m (NaCl) = ?·M = 2,4·58,5=140,4 г
    Ответ: масса соли, полученной в реакции нейтрализации равна 140,4
    грамма
    14 Разберем решение задачи, в которой речь идет о трех растворах. Связкой между этими растворами, как и в задачах, где речь идет о двух растворах, являются массы чистых веществ.
    Задача 9:Смешали 100 г раствора с массовой долей вещества 20% и 50 г раствора с массовой долей 32 %. Определить массовую долю вещества (в %) в полученном растворе.
    Дано: Решение
    m ( р-ра)1 = 100 г
    w % (р-ра)1 = 20 % 1. Найдем массу веществ в первом растворе
    m ( р-ра)2 = 50 г
    w% ( р-ра)2 = 32 %
    w% ( р-ра)3
    w · mр-ра 1 20 % ·100 г
    mв-ва 1= = = 20 г
    100 % 100 %
    1. Найдем массу вещества во втором растворе:
    w· mр-ра2 32 % . 50 г
    mв-ва 2 = —————— = —————-= 16 г
    100 % 100 %
    2. Найдем массу третьего раствора: она складывается из масс 1-го и 2-го
    растворов
    m (р-ра)1 + m (р-ра)2 = 100 г + 50 г = 150 г
    3. Найдем массу вещества в 3-м растворе: m1в + m2в = 20г +16 г =36 г
    m в-ва 3 36 г
    w3 = · 100% = · 100 % = 24 %
    m р-ра 3 150 г
    Ответ: массовая доля вещества, в 3-м растворе равна 24 %

  3. Agamaris Ответить

    Пример 9. Определите молярную концентрацию вещества (моль/дм3) в растворе с массовой долей фосфорной кислоты 60,8 % (р = 1,43 г/см3).
    Решение. М(Н3РО4) = 98 г/моль.
    Вариант I
    Массу вещества выражаем из формулы (4.1):
    т(вещества) =  w?m(pacmвopa).
    Объем раствора равен:
    V(раствора) = т(раствора)/р(раствора).        
    Значения массы вещества и объема раствора подставим в выражение (4.5):


    Масса раствора постоянна, она сокращается и мы получаем следующее выражение:

    Подставляем значения:
    c(H2SO4) = = 0,00887 моль/см3
    = 8,87 моль/дм3. 98
    Вариант II
    Найдем массу Н3РО4 в 1 дм3 раствора.
    Масса 1 дм3 раствора:
    т(раствора) = 1,43 г/см3?1000 см3= 1430 г.
    В 100 г раствора содержится 60,8 г Н3РО4,
    в 1430 г раствора содержится х г Н3РО4.
    Откуда х==869,4 г.
    В 1 дм3 раствора содержится n(Н3РО4) == 8,87 моль
    кислоты, значит, с = 8,87 моль/дм3.
    Ответ: 8,87 моль/дм3.
    Пример 10. Найти массовую долю вещества в растворе с концентрацией КОН 1,6 моль/дм3. Плотность раствора 1,075 г/см3.
    Решение. Вариант I
    В 1 дм3 раствора массой т(раствора) = 1,075?1000 = 1075 г содержится 1,6 моль или т(вещества) = 1,6?56 = 89,6 г КОН.
    В 1075 г раствора содержится 89,6 г КОН,
    в 100 г раствора – х г КОН.
    Откуда х = = 8,33. Значит, w(KOH) = 8,33 %.
    Вариант II
    Если составить уравнение, выражающее массовую долю, то для 1 дм3 раствора получим:
    w(КОН)== 0,0833 = 8,33 %
    Ответ: 8,33 %.
    Пример 11. Соотношение между молекулами метанола и воды в растворе составляет 1:4. Определите массовую, объемную доли и концентрацию СН3ОН (моль/дм3) в растворе, если плотности составляют: СН3ОН – 0,79 г/см3, Н2О – 1,0 г/см3 (считать объем смеси равным сумме объемов компонентов).
    Решение. Соотношение между молекулами такое же, как между количествами веществ, т. е. на 1 моль спирта приходится 4 моль воды.
    Пусть раствор содержит 1 моль СН3ОН и 4 моль Н2О (можно рассмотреть 4 моль СН3ОН и 16 моль Н2О и т. д.). Тогда
    m(CH3OH)=1?32=32 г, m(H2O)=4?18=72 г,
    а из выражения (4.1):
    = 0,308.
    Объем СН3ОН, необходимый для приготовления раствора,
    = 40,5 см3,
    объем воды V(растворителя) = = 72 см3.
    По условию, объем раствора равен сумме объемов компонентов, тогда из выражения (4.3):

    В 112,5 см3 раствора содержится 1 моль СН3ОН,
    в 1000 см3 раствора – х моль СН3ОН.
    …       ,   ,
    Откуда х == 8,89 моль, т. е. с = 8,89 моль/дм .
    Ответ. w(CH3OH) = 30,8 %; ф(СН3ОН) = 36 %; с(СН3ОН) = 8,89 моль/дм3.
    Предыдущие материалы:
    Расчеты с кристаллогидратами
    Смешивание растворов
    Понижение давления насыщенного пара над раствором. Осмос
    Способы выражения состава растворов
    Дисперсные системыСледующие материалы:
    Растворимость веществ
    Электролитическая диссоциация
    Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты
    Реакции ионного обмена
    Гидролиз

  4. Omka Ответить

    Массовая доля растворенного вещества – это отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора:
    m(вещества)
    w (вещества) = ——————
    m(раствора)
    Массовую долю можно выражать и в процентах:
    m(вещества)
    w (вещества) = —————— • 100%.
    m(раствора)
    Раствор состоит из растворенного вещества и растворителя, поэтому массу раствора определяют по формуле:
    m(раствора) = m(вещества) + m(растворителя).
    Массу раствора можно выразить и через объем раствора и его плотность:
    m(раствора) = V • ρ,
    где V – объем рствора (см3, мл); ρ («ро») – плотность раствора (г/см3, г/мл).
    Тогда:
    m(вещества)
    w (вещества) = ——————
    V • ρ
    Определение массовой доли растворенного вещества.
    Задача: Поваренную соль массой 5 г растворили в 45 г воды. Определите массовую долю (%) соли в растворе.
    Дано:
    m(NaCl) = 5 г
    m(H2O) = 45 г
    Найти:
    w(NaCl) – ?
    Решение:
    1.Определим общую массу полученного вещества:
    m(раствора) = m(NaCl) + m(H2O) = 5 г + 45 г = 50 г.
    2.Вычислим массовую долю соли в растворе:
    m(NaCl)
    w(NaCl) = —————— • 100%
    m(раствора)
    5 г • 100%
    w(NaCl) = —————— = 10%
    50 г
    Ответ: w(NaCl) = 10%.

  5. Пуфыстик Ответить

    Задача 3.3. К 200 г 14%-ного раствора соли добавили 80 г воды. Определите массовую долю соли в полученном растворе.
    Решение. Находим массу соли в исходном растворе:
    mсоли = w • mр-ра = 0,14 • 200 г = 28 г.
    Эта же масса соли осталась и в новом растворе. Находим массу нового раствора:
    mр-ра = 200 г + 80 г = 280 г.
    Находим массовую долю соли в полученном растворе:
    w = mсоли / mр-ра = 28 г / 280 г = 0,100.
    Задача 3.4. Какой объем 78%-ного раствора серной кислоты с плотностью 1,70 г/мл надо взять для приготовления 500 мл 12%-ного раствора серной кислоты с плотностью 1,08 г/мл?
    Решение. Для первого раствора имеем:
    w1 = 0,78 и ρ1 = 1,70 г/мл.
    Для второго раствора имеем:
    V2 = 500 мл, w2 = 0,12 и ρ2 = 1,08 г/мл.
    Поскольку второй раствор готовим из первого добавлением воды, то массы вещества в обоих растворах одинаковы. Находим массу вещества во втором растворе. Из w2 = m2 / (V2 • ρ2) имеем:
    m2 = w2 • V2 • ρ2 = 0,12 • 500 мл • 1,08 г/мл = 64,8 г.
    Масса вещества в первом растворе также равна m2 = 64,8 г. Находим
    объем первого раствора. Из w1 = m1 / (V1 • ρ1) имеем:
    V1= m1 / (w1 • ρ1) = 64,8 г / (0,78 • 1,70 г/мл) = 48,9 мл.
    Задача 3.5. Какой объем 4,65%-ного раствора гидроксида натрия с плотностью 1,05 г/мл можно приготовить из 50 мл 30%-ного раствора гидроксида натрия с плотностью 1,33 г/мл?
    Решение. Для первого раствора имеем:
    w1 = 0,0465 и ρ1 = 1,05 г/мл.
    Для второго раствора имеем:
    V2 = 50 мл, w2 = 0,30 и ρ2 = 1,33 г/мл.
    Поскольку первый раствор готовим из второго добавлением воды, то массы вещества в обоих растворах одинаковы. Находим массу вещества во втором растворе. Из w2 = m2 / (V2 • ρ2) имеем:
    m2 = w2 • V2 • ρ2 = 0,30 • 50 мл • 1,33 г/мл = 19,95 г.
    Масса вещества в первом растворе также равна m2 = 19,95 г.
    Находим объем первого раствора. Из w1 = m1 / (V1 • ρ1) имеем:
    V1= m1 / (w1 • ρ1) = 19,95 г / (0,0465 • 1,05 г/мл) = 409 мл.
    Коэффициент растворимости (растворимость) — максимальная масса вещества, растворимая в 100 г воды при данной температуре. Насыщенный раствор — это раствор вещества, который находится в равновесии с имеющимся осадком этого вещества.
    Задача 3.6. Коэффициент растворимости хлората калия при 25 °С равен 8,6 г. Определите массовую долю этой соли в насыщенном растворе при 25 °С.
    Решение. В 100 г воды растворилось 8,6 г соли.
    Масса раствора равна:
    mр-ра = mводы + mсоли = 100 г + 8,6 г = 108,6 г,
    а массовая доля соли в растворе равна:
    w = mсоли / mр-ра = 8,6 г / 108,6 г = 0,0792.
    Задача 3.7. Массовая доля соли в насыщенном при 20 °С растворе хлорида калия равна 0,256. Определите растворимость этой соли в 100 г воды.
    Решение. Пусть растворимость соли равна х г в 100 г воды.
    Тогда масса раствора равна:
    mр-ра = mводы + mсоли = (х + 100) г,
    а массовая доля равна:
    w = mсоли / mр-ра = х / (100 + х) = 0,256.
    Отсюда
    х = 25,6 + 0,256х; 0,744х = 25,6; х = 34,4 г на 100 г воды.
    Молярная концентрация с — отношение количества растворенного вещества v (моль) к объему раствора V (в литрах), с = v(моль) / V(л), с = mв-ва / (М • V(л)).
    Молярная концентрация показывает число моль вещества в 1 л раствора: если раствор децимолярный (с = 0,1 М = 0,1 моль/л) значит, что в 1 л раствора содержится 0,1 моль вещества.
    Задача 3.8. Определите массу КОН, необходимую для приготовления 4 л 2 М раствора.
    Решение. Для растворов с молярной концентрацией имеем:
    с = m / (М • V),
    где с — молярная концентрация,
    m — масса вещества,
    М — молярная масса вещества,
    V — объем раствора в литрах.
    Отсюда
    m = с • М • V(л) = 2 моль/л • 56 г/моль • 4 л = 448 г КОН.
    Задача 3.9. Сколько мл 98%-ного раствора Н2SO4 (ρ = 1,84 г/мл) необходимо взять для приготовления 1500 мл 0,25 М раствора?
    Решение. Задача на разбавление раствора. Для концентрированного раствора имеем:
    w1 = m1 / (V1(мл) • ρ1).
    Необходимо найти объем этого раствора V1(мл) = m1 / (w1 • ρ1).
    Поскольку разбавленный раствор готовится из концентрированного смешиванием последнего с водой, то масса вещества в этих двух растворах будет одинакова.
    Для разбавленного раствора имеем:
    с2 = m2 / (М • V2(л)) и m2 = с2 • М • V2(л).
    Найденное значение массы подставляем в выражение для объема концентрированного раствора и проводим необходимые вычисления:
    V1(мл) = m / (w1 • ρ1) = (с2 • М • V2) / (w1 • ρ1) = (0,25 моль/л • 98 г/моль • 1,5 л) / (0,98 • 1,84 г/мл) = 20,4 мл.
    [Сборник задач, упражнений и тестов по химии: 11 класс: к учебнику Г.Е. Рудзитиса, Ф.Г. Фельдмана «Химия: 11 класс» / М.А. Рябов]
    Решение задач на растворы (массовая доля). Массовая доля. Расчеты по химическим формулам. Задачи по химии.
    Видео ютуб канала “День знаний”

  6. Wot Looks Ответить

    Массовая доля растворенного вещества в растворе


    Массовая доля растворенного вещества – это отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора:

    m(вещества)
    w (вещества) = ——————
    m(раствора)
    Массовую долю можно выражать и в процентах:
    m(вещества)
    w (вещества) = —————— · 100%.
    m(раствора)
    Раствор состоит из растворенного вещества и растворителя, поэтому массу раствора определяют по формуле:
    m(раствора) = m(вещества) + m(растворителя).
    Массу раствора можно выразить и через объем раствора и его плотность:
    m(раствора) = V · ?,
    где V – объем рствора (см3, мл); ? («ро») – плотность раствора (г/см3, г/мл).
    Тогда:
    m(вещества)
    w (вещества) = ——————
    V · ?
    Определение массовой доли растворенного вещества.
    Задача: Поваренную соль массой 5 г растворили в 45 г воды. Определите массовую долю (%) соли в растворе.
    Дано:
    m(NaCl) = 5 г
    m(H2O) = 45 г
    Найти:
    w(NaCl) – ?
    Решение:
    1.Определим общую массу полученного вещества:
    m(раствора) = m(NaCl) + m(H2O) = 5 г + 45 г = 50 г.
    2.Вычислим массовую долю соли в растворе:
    m(NaCl)
    w(NaCl) = —————— · 100%
    m(раствора)
    5 г · 100%
    w(NaCl) = —————— = 10%
    50 г
    Ответ: w(NaCl) = 10%.

  10. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *