La rezolvarea problemelor pe tema "Soluții" puteți utiliza următoarele formule:
determinarea cantității de substanță (număr de moli):
n =, unde CM este concentrația molară (mol / l), V este volumul soluției (ml);
n =. unde Cm este concentrația molară (mol / l), mp-la este masa solventului;
n =. unde mp-pa este masa soluției (g), w este fracția de masă a substanței dizolvate (%), M este masa molară a substanței (g / mol);
n =. unde w este fracția de masă a substanței (%), M este masa molară a substanței (g / mol), V este volumul soluției (ml), r este densitatea soluției (g / ml).
Determinarea numărului de moli de echivalenți ai unei substanțe dizolvate:
n eq. =. unde SE este concentrația molară a echivalentului sau CH este concentrația normală (mol / l), V este volumul soluției (ml);
Legea echivalentelor pentru substanțele individuale este redactată după cum urmează:
. unde V este volumul soluției în litri.
Problema 1. Câte grame de sare cristalizeaza după răcirea la 30 0 C, cu 400 g de soluție saturată este de 95 0 C, când solubilitatea este: la 95 0 C - 40 g la 30 0 C - 20 g per 100 g de soluție.
Soluția. Se calculează masa de sare și apă în 400 g de soluție la 95 ° C.
În 100 g soluție conține 40 g de sare
400 g ¾ x g
x = 160 g (sare); apa conține: 400-160 = 240 (g).
Masa apei în timpul recristalizării va fi păstrată și va fi egală cu 240 g. Se constată cantitatea de sare care se poate dizolva în 240 g apă la
În 100 g soluție conține 20 g de sare
(240 + x) g2 x g
x = 60 g. Cristalizarea: 160 - 60 = 100 (g) de sare.
Problema 2. Se calculează fracțiunea de masă (concentrație procentuală), molaritate, concentrație echivalentă molar (normalitatea) molyal-Ness, fracția molară și un titru de soluție de acid ortofosforic obținut prin dizolvarea a 18 g de acid în 282 ml de apă în cazul în care soluția este egală cu ei densitate 1,032 g / cm3.
Soluția. Se determină fracțiunea de masă a soluției H3PO4 în conformitate cu formula:
Se determină molaritatea soluției conform formulei: CM = = 0,63 mol / l.
Se determină concentrația molară de echivalenți de acid cu formula: FE = GM × d, unde d = 3, formula concentrația molară echivalentă de acid ortofosforic ME (H3 PO4) = M / 3. SE (H3P04) = 0,63x3 = 1,89 mol / l.
Se determină molitatea H3P04 conform formulei: Cm = 0,65 mol / l.
= 282/18 = 15,67 (mol). = 0,012 sau 1,2%.
Determinați titrul soluției: T = mk-you. / Vp-ra. Vp-pa = mp-pa / rp-pa = 300 / 1,031 = 290,98 ml. T = 18 / 290,98 = 0,06186 g / ml.
Problema 3. Câte grame de K2C03 sunt necesare pentru a reacționa cu 200 ml soluție de HCI, concentrația molară fiind de 2 moli / litru.
Soluția. Prin legea echivalentelor: = VHCl × SE, HCl. Din relația de mai sus găsim masa K2CO3. determinată anterior masa moleculară a echivalentului conform formulei: = M / 2 = 138/2 = 69 (g / mol).
= VHCI × CHCI × = 0,2 (L) x 2 (mol / L) x 69 (g / mol) = 27,6 (g).
Problema 4. Care este volumul unei soluții de acid clorhidric de 3,65%, a cărei densitate este de 1,01 g / cm 3. Este necesar să se descompună complet 50 g de carbonat de calciu?
Soluția. Folosim legea echivalenților, recalculând în primul rând concentrația de acid din procentele de masă la concentrația molară a echivalentului; = = 1,01 (mol / l);
Problema 5. Cât de mulți litri de soluție de KOH, concentrația echivalentă molar celei de 6 mol / l (6 N) se adaugă la o soluție de KOH 4,5 L cu o concentrație molară echivalentă cu 0,8 mol / l, la soluția rezultată a transformat o concentrație molară echivalentă 2 mol / l.
Soluția. Folosim regula "cruce":
Problema 6. Câte grame de Na2CO3 × 10 H2O trebuie dizolvate în 50 g de apă pentru a produce o soluție de hidrat cristalin de 5%?
Soluția. În rezolvarea problemei consideră că greutatea totală a solventului constând din 50 g de apă și a masei de apă, care este inclus cu un hidrat cristalin (AWG.). Să denotă masa de hidrat cristalin dizolvat de mcrg. (G). Din formula moleculară că numărul de moli de sare anhidră Chris-tallogidrata și la fel și moli de apă de 10 ori: CO3 Na2 x 10 H2O ® Na2 CO3 + H2O 10
1 mol 1 mol 10 mol
Formăm ecuațiile din relația:
100 g 5 g 95 g ® Soluție 5% de Na2C03.
100 × 0,37 × mkr. = 5 x (mkg + 50);
5 × (50 + 0,63 × mkr.) = 95 × 0,37 × mkr. ;
95 × (mkrg. + 50) = 100 × (50 + 0,63 × mkr.).
Soluția oricăreia dintre aceste trei ecuații dă răspunsul: mcrg. = 7,80 (d).
Această problemă poate fi de asemenea rezolvată folosind regula "încrucișată", deoarece hidratul cristalin este o soluție de Na2C03 în apa de cristalizare:
0 (wkrg -5) 0 32,06 (g).
Instrumente, ustensile și reactivi: echilibru tehnochimic cu greutăți și pensete; un set de hidrometre; sticle cu o capacitate de 400 ml; bastoane din sticlă; baloane dimensionale cu o capacitate de 100 ml; sticle de sticlă; un cilindru de sticlă cu o capacitate de 50 ml; kapsulatorki; hârtie de filtru; săruri cristaline; apă distilată.
În realizarea acestei lucrări este necesar să se prepare trei soluții apoase folosind o substanță solidă, o substanță solidă sub formă de hidrat cristalin și un lichid sub formă de soluție concentrată de acid. Înainte de efectuarea lucrărilor experimentale, este necesar să se calculeze masele de substanțe și volumul de solvenți necesar pentru îndeplinirea sarcinii.
Experimentul 1. Se prepară 100 g dintr-o soluție cu o concentrație dată de masă (C%) de sulfat de cupru, utilizând masa necesară de sulfat de cupru în acest scop. Pentru a prepara o soluție cu o fracție de masă dată, este necesar să se calculeze mai întâi masa hidratului cristalin și masa apei. Calculul este complicat de faptul că hidratul de cristal conține apă (CuSO4 # 8729; 5H2O). Pentru a lua în considerare apa conținută în hidratul cristalin, se folosesc diferite abordări. În prima etapă, este necesar să se calculeze masa de sare necesară pentru a prepara o soluție a unei concentrații date, folosind formula:
Masa hidratului cristalin poate fi calculată prin formula:
Calcularea cantității de apă care urmează să fie adăugată la masa calculată a hidratului cristalin se realizează conform formulei:
Pe o scară tehnico-chimică, cântăriți masa necesară de hidrat de cristal, transferați-o într-o pahar. Pe baza faptului că densitatea apei în condiții de cameră este egală cu 1 g / ml, masa volumului necesar de apă poate fi determinată prin volumul său. Jumătate din volumul calculat de apă, se toarnă într-un pahar cu hidrat cristalin și, amestecând cu o tijă de sticlă, se realizează dizolvarea completă. Apoi adăugați apa rămasă pe sticlă și amestecați din nou. Folosind un hidrometru, determinați densitatea soluției preparate. Comparați valoarea obținută cu datele de referință. Calculați erorile din experiment. Conversia procentului de masă (C%) la concentrația molară, utilizând datele privind densitatea soluției.
Experimentul 2. Se prepară 100 ml dintr-o soluție de dicromat de potasiu cu anumită concentrație normală (echivalent), considerând că echivalența Supply de retur-greutate K2 Cr2 O7 este M K2Cr2O7 / 2. Pentru a calcula masa necesară de dicromat de potasiu, este necesar să se folosească formula (3), dată în partea teoretică. Din formula rezultă că
Înlocuind valorile numerice ale concentrației normale (echivalente) necesare, echivalentă cu masa dicromatului de potasiu și volumul soluției (în litri), se poate obține masa de K2Cr2O7. Pe o scară tehnico-chimică, se cântărește masa necesară de dicromat de potasiu, se transferă într-un balon volumetric de 100 ml și se adaugă 30-35 ml de apă. Agitarea conului, pentru a realiza dizolvarea completă a sării. Apoi adăugați ușor apă în balon volumetric până la marcaj și agitați soluția rezultată. Se măsoară densitatea soluției rezultate cu un hidrometru. Pentru aceasta, se toarnă soluția rezultată într-un cilindru înalt și se coboară hipermetrul în el. Un hidrometru este un flotor de sticlă cu o scală la vârf clasificată în unități de densitate. Acțiunea unui hipermetru se bazează pe împlinirea legii lui Archimedes. Determinarea densității soluției se efectuează la capătul inferior al meniscului lichidului. Comparați valoarea obținută a densității soluției preparate cu valoarea de referință pentru o concentrație dată a soluției. Desfășurați o recalculare a concentrației normale (echivalente) în procentajul masic
(C%), utilizând în acest scop valoarea densității soluției.
Experimentul 3. Se prepară 100 ml de acid sulfuric cu o anumită concentrație molară utilizând o soluție concentrată de H2S04 (C% = 94% # 961; = 1,831 g / ml). În primul rând, trebuie să calculați masa acidului sulfuric necesar preparării soluției utilizând formula (1):
Apoi, folosind formula (5): Vkisl. = (mkisle / Acid. # 8729; Acid. ), se calculează volumul de H2S04 concentrat. Se calculează volumul de acid sulfuric concentrat într-un balon volumetric de 100 ml umplut cu jumătate de apă distilată. După adăugarea acidului, se agită soluția prin agitarea balonului. La soluția rezultată, turnați cu atenție apa până la marcaj și agitați din nou soluția. Se determină concentrația soluției obținute prin titrare.
Titrarea se efectuează cu soluție de hidroxid de sodiu 0,1 N (NaOH). Momentul neutralizării este determinat de schimbarea culorii indicatorului (fenolftaleină, metilorang). Secvența operațiilor de titrare trebuie să fie următoarea:
- într-un balon conic de 100 ml, se pipetează cu pipeta 10 ml (alicotă) din soluția preparată de acid sulfuric și se adaugă 2-3 picături de soluție de portocaliu de metil;
- se adaugă 20 ml de apă distilată în baloanele conice și se agită bine soluția;
- umpleți biureta cu soluție de hidroxid de sodiu 0,1 N;
- într-un balon conic cu o soluție de acid, se toarnă o soluție de alcalii din biuretă în porții mici, amestecând continuu conținutul tubului. Pentru a face acest lucru, țineți baloanele conice în spatele gâtului cu degetele mâinii drepte și deschideți clema biuretei cu mâna stângă;
- setați sfârșitul titrării pe o culoare puțin observabilă care nu dispare timp de 30 de secunde;
- notați biuretul cu o valoare de până la 0,05 ml. Pentru a testa punctul de echivalență, adăugați încă o picătură de soluție de NaOH în soluție. Apariția unei culori vizibile a soluției va indica faptul că această scădere este redundantă;
- umpleți din nou biureta cu soluție alcalină la divizare zero și repetați titrarea cu următorul bec conic.
Diferența permisă între două titrări consecutive nu trebuie să depășească 0,05 ml.
Rezultatele titrării sunt utilizate pentru a calcula concentrația normală (echivalentă) a soluției de acid sulfuric preparat cu raportul
unde V1 # 8729; N1 - volumul și concentrația normală (clic Cn) a soluției alcaline și V2 # 8729; N2 - volumul și concentrația normală a acidului (C) al soluției acide.
Pentru a converti concentrația normală (echivalentă) a soluției acide, se utilizează formula: Sm =. unde Sm și CH sunt valorile concentrațiilor moleculare și normale (echivalente).
Variante ale misiunilor individuale
1. Se prepară 100 g soluție 2,5% de sulfat de cupru (CuSO4) din sulfat de cupru (CuSO4 # 8729; 5H2O). Măsurați densitatea soluției. Comparație cu datele din literatură privind densitatea unei soluții de aceeași concentrație. Calculați eroarea experimentală.
2. Se prepară 100 ml de soluție de hidroxid de sodiu 0,35 N. soluție de dicromat de potasiu și se recalculează în concentrație C%, utilizând în acest scop densitatea soluției.
3. Din soluția concentrată de acid sulfuric, se prepară 100 ml de soluție 0,2 M. Se determină concentrația exactă a soluției prin titrare cu o soluție alcalină.
Sarcini pentru alte opțiuni sunt tabele.
Se prepară 100 g de soluție de CuSO4 din CuS04 # 8729; 5H2O și apă cu o concentrație de%
Se prepară 50 ml de soluție apoasă de K2Cr2O7 cu o concentrație de CH.
Se prepară 100 ml de soluție din soluția conc. H2SO4 și apă cu o concentrație de SM
1. Care este soluția și ce tipuri de stare agregată sunt împărțite în
Soluții Xia? Prin ce principiu sunt componentele soluției menționate la raster și substanța dizolvată?
2. Ce factori determină solubilitatea substanțelor? Ce soluție
3. Dați o definiție a concentrației soluției și denumiți căile
concentrația soluțiilor lichide.
4. Scrieți o expresie matematică pentru legea echivalenților pentru re-
acțiuni în soluții. De ce este mai bine să se utilizeze în calcule concentrația molară a echivalentului (concentrația normală)?
5. Derulați formulele pentru recalcularea fracției de masă (w în%) într-o fracție de tip molar-
concentrația molară a echivalentului, concentrația molară, utilizând numai densitatea soluției și masa molară a substanței dizolvate.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: