Ang araling ito ay nakatuon sa pag-aaral ng paksang "Mass fraction ng isang sangkap sa isang solusyon." Sa tulong ng mga materyales sa aralin, matututunan mo kung paano mabibilang ang nilalaman ng isang natunaw na sangkap sa isang solusyon, pati na rin matukoy ang komposisyon ng isang solusyon mula sa data sa mass fraction solute.
Paksa: Mga klase ng mga di-organikong sangkap
Aralin: Mass fraction ng isang substance sa solusyon
Ang masa ng solusyon ay ang kabuuan ng mga masa ng solvent at solute:
m (p) \u003d m (c) + m (r-la)
Ang mass fraction ng isang sangkap sa isang solusyon ay katumbas ng ratio ng masa ng solute sa masa ng buong solusyon:
Malulutas namin ang ilang mga problema gamit ang mga formula sa itaas.
Kalkulahin ang mass fraction (sa%) ng sucrose sa isang solusyon na naglalaman ng 250 g ng tubig at 50 g ng sucrose.
Ang mass fraction ng sucrose sa solusyon ay maaaring kalkulahin gamit ang kilalang formula:
Pinapalitan namin ang mga numerical valuesat hanapin ang mass fraction ng sucrose sa solusyon. Nakatanggap ng 16.7% bilang tugon.
Sa pamamagitan ng pagbabago ng formula para sa pagkalkula ng mass fraction ng isang sangkap sa isang solusyon, maaari mong mahanap ang mga halaga ng masa ng isang solute mula sa kilalang masa ng solusyon at ang mass fraction ng sangkap sa solusyon; o ang masa ng solvent sa pamamagitan ng masa ng solute at ang mass fraction ng substance sa solusyon.
Isaalang-alang ang isang solusyon sa isang problema kung saan ang mass fraction solute kapag ang solusyon ay natunaw.
Sa 120 g ng isang solusyon na may mass fraction ng asin na 7% ay idinagdag 30 g ng tubig. Tukuyin ang mass fraction ng asin sa nagresultang solusyon.
Suriin natin ang kalagayan ng problema. Sa proseso ng pagtunaw ng solusyon, ang masa ng solute ay hindi nagbabago, ngunit ang mass ng solvent ay tumataas, na nangangahulugan na ang masa ng solusyon ay tumataas at, sa kabaligtaran, ang mass fraction ng sangkap sa solusyon ay bumababa.
Una, tinutukoy namin ang masa ng solute, alam ang masa ng paunang solusyon at ang mass fraction ng asin sa solusyon na ito. Ang masa ng isang solute ay katumbas ng produkto ng masa ng solusyon at ang mass fraction ng sangkap sa solusyon.
Nalaman na natin na ang masa ng isang solute ay hindi nagbabago kapag ang isang solusyon ay natunaw. Nangangahulugan ito na sa pamamagitan ng pagkalkula ng masa ng nagresultang solusyon, maaari mong mahanap ang mass fraction ng asin sa nagresultang solusyon.
Ang masa ng nagresultang solusyon ay katumbas ng kabuuan ng mga masa ng paunang solusyon at ang idinagdag na tubig. Ang mass fraction ng asin sa nagresultang solusyon ay katumbas ng ratio ng masa ng solute at ang masa ng nagresultang solusyon. Kaya, ang isang mass fraction ng asin sa nagresultang solusyon ay nakuha na katumbas ng 5.6%.
1. Koleksyon ng mga gawain at pagsasanay sa kimika: Ika-8 baitang: hanggang sa aklat-aralin. P.A. Orzhekovsky at iba pa. "Chemistry. Baitang 8 / P.A. Orzhekovsky, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M .: AST: Astrel, 2006. (p. 111-116)
2. Ushakova O.V. Chemistry workbook: Ika-8 baitang: sa textbook ni P.A. Orzhekovsky at iba pa. "Chemistry. Baitang 8” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; ed. ang prof. P.A. Orzhekovsky - M .: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p. 111-115)
3. Kimika. ika-8 baitang. Teksbuk para sa pangkalahatang edukasyon mga institusyon / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova. – M.: Astrel, 2013. (§35)
4. Chemistry: Ika-8 baitang: aklat-aralin para sa pangkalahatang edukasyon. mga institusyon / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§41)
5. Chemistry: inorg. kimika: aklat-aralin para sa 8 mga cell. Pangkalahatang edukasyon mga institusyon / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M .: Edukasyon, JSC "Mga aklat-aralin sa Moscow", 2009. (§ 28)
6. Encyclopedia para sa mga bata. Tomo 17. Chemistry / Editor-in-Chief. V.A. Volodin, nangunguna. siyentipiko ed. I. Leenson. – M.: Avanta+, 2003.
Mga karagdagang mapagkukunan sa web
3. Pakikipag-ugnayan ng mga sangkap sa tubig ().
Takdang aralin
1. p. 113-114 №№ 9,10 mula sa Workbook sa kimika: ika-8 baitang: sa aklat-aralin ni P.A. Orzhekovsky at iba pa. "Chemistry. Baitang 8” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; ed. ang prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.
2. p.197 №№ 1,2 mula sa aklat-aralin P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova "Chemistry: 8th grade", 2013
Kahit na ang isang gramo ng isang sangkap ay maaaring maglaman ng hanggang sa isang libong iba't ibang mga compound. Ang bawat tambalan ay may pananagutan para sa isang tiyak na pag-aari ng isang sangkap, at nangyayari na ito ay hindi isang tiyak na sangkap, ngunit isang halo. Sa anumang kaso, ang sitwasyon ay madalas na lumitaw sa paggawa ng pagtatapon ng basura ng kemikal at ang gawain ng paggamit ng pangalawang hilaw na materyales. Ito ay ang mga kemikal na reaksyon na ginagawang posible upang mahanap at ihiwalay ang isang tiyak na sangkap ay nangingibabaw. Ngunit para dito kailangan mo munang matutunan kung paano hanapin ang mass fraction.
Ang konsepto ng mass fraction ng isang substance ay sumasalamin sa nilalaman at konsentrasyon nito sa isang kumplikadong istruktura ng kemikal, ito man ay isang halo o isang haluang metal. Alam ang kabuuang masa ng isang haluang metal o pinaghalong, mahahanap ng isa ang mga masa ng kanilang mga sangkap na bumubuo, sa kondisyon na ang kanilang mga mass fraction ay kilala. Paano mahahanap ang mass fraction, ang formula ay karaniwang ipinahayag bilang isang fraction: ang mass fraction ng isang substance ay ang mass ng substance / ang masa ng buong mixture.
Gumawa tayo ng isang maliit na eksperimento! Para dito kailangan namin ng periodic table mga elemento ng kemikal sila. Mendeleev, kaliskis at calculator.
Paano mahahanap ang mass fraction ng isang substance
Ito ay kinakailangan upang matukoy ang mass fraction ng sangkap, ang sangkap ay nasa anyo ng isang halo. Sa una, inilalagay namin ang sangkap mismo sa mga kaliskis. Nakakuha ng maraming gamit. Ang pag-alam ng isang tiyak na masa ng isang sangkap sa isang pinaghalong, madali nating makuha ang mass fraction nito. Halimbawa, mayroong 170g. tubig. Naglalaman ang mga ito ng 30 gramo ng cherry juice. Kabuuang timbang=170+30=230 gramo. Hatiin ang masa ng cherry juice sa kabuuang masa pinaghalong: 30/200=0.15 o 15%.
Paano mahahanap ang mass fraction ng isang solusyon
Ang solusyon sa problemang ito ay maaaring kailanganin kapag tinutukoy ang konsentrasyon ng mga solusyon sa pagkain (suka) o mga gamot. Dahil sa masa ng isang solusyon ng KOH, na kilala rin bilang potassium hydroxide, na tumitimbang ng 400 gramo. KOH (ang masa ng sangkap mismo) ay 80 gramo. Ito ay kinakailangan upang mahanap ang mass fraction ng apdo sa nagresultang solusyon. Formula ng solusyon: KOH (mass of potassium hydroxide solution) 300 g, mass of solute (KOH) 40 g. Hanapin ang KOH (mass fraction ng alkali) sa nagresultang solusyon, t ay mass fraction. m- mass, t (substance) = 100% * m (substance) / m (solusyon (substance). Kaya KOH (mass fraction ng potassium hydroxide solution): t (KOH) = 80 g / 400 g x 100% = 20 % .
Paano mahahanap ang mass fraction ng carbon sa isang hydrocarbon
Upang gawin ito, ginagamit namin ang periodic table. Naghahanap kami ng mga sangkap sa talahanayan. Ipinapakita ng talahanayan ang atomic mass ng mga elemento. 6 na carbon atomic mass 12 at 12 hydrogens na may atomic mass na 1. m (C6H12) = 6 x 12 + 12 x 1 = 84 g / mol, ω (C) = 6 m1 (C) / m (C6H12) = 6 x 12 / 84 = 85%
Ang pagpapasiya ng mass fraction sa produksyon ay isinasagawa sa mga espesyal na laboratoryo ng kemikal. Upang magsimula, ang isang maliit na sample ay kinuha, kung saan nasubok ang iba't ibang mga reaksiyong kemikal. O ipinakilala nila ang mga pagsusulit ng litmus, na maaaring magpakita ng pagkakaroon ng isang partikular na bahagi. Matapos linawin ang paunang istraktura ng sangkap, maaari mong simulan na ihiwalay ang mga bahagi. Ito ay nakakamit sa pamamagitan ng simple mga reaksiyong kemikal kapag ang isang sangkap ay nakipag-ugnayan sa isa pa at ang isang bago ay ginawa, ang pag-ulan ay posible. Mayroong mas advanced na mga pamamaraan, tulad ng electrolysis, heating, cooling, evaporation. Ang ganitong mga reaksyon ay nangangailangan ng isang malaking Kagamitang Pang industriya. Ang produksyon, siyempre, ay halos hindi matatawag na environment friendly, gayunpaman makabagong teknolohiya Ang paggamot sa basura ay nagbibigay-daan sa pagliit ng pasanin sa kalikasan.
–Ilang kutsarita ng asukal ang inilalagay mo sa iyong tsaa?
–Sa bahay - dalawa, malayo - walo.
Ang biro ay kilala, ngunit tingnan natin ito sa pamamagitan ng mga mata ng isang chemist. Hindi malamang na magugustuhan mo ang gayong "tea away". Ito ay magiging napakatamis dahil sa hindi katamtamang nilalaman ng asukal! Ang nilalaman ng isang solute sa isang solusyon ay tinatawag na konsentrasyon ng mga chemist.
Ang konsentrasyon ng isang sangkap ay maaaring ipahayag iba't ibang paraan. Sa pamamagitan ng paraan, ang bilang ng mga kutsara sa bawat tasa ng tubig ay medyo katanggap-tanggap, ngunit para lamang sa kusina. Mahirap isipin ang isang chemist na naghahanda ng solusyon sa ganitong paraan.
Ang isa sa mga pinaka-karaniwang paraan upang ipahayag ang konsentrasyon ng isang solusyon ay sa mga tuntunin ng mass fraction ng solute.
Ang mass fraction ng isang sangkap sa isang solusyon ay ang ratio ng masa ng solute sa masa ng solusyon:
Hindi ba ito ay halos kapareho sa dami ng bahagi? Kaya nga, dahil ang anumang bahagi, tulad ng alam mo na, ay ang ratio ng ilang bahagi sa kabuuan. Tulad ng mass fraction ng isang elemento sa kumplikadong sangkap, ang mass fraction ng isang sangkap sa solusyon ay tinutukoy ng letrang Greek ("omega") at maaaring tumagal ng mga halaga mula 0 hanggang 1 (o mula 0 hanggang 100%). Ipinapakita nito kung gaano karami ng masa ng solusyon ang nahuhulog sa solute. At isa pang bagay: ang mass fraction ng isang substance sa porsyento ay numerong katumbas ng mass ng isang dissolved substance sa 100 g ng isang solusyon. Halimbawa, ang 100 g ng isang 3% na solusyon ng suka ay naglalaman ng 3 g ng dalisay acetic acid.
Ang pinakasimpleng solusyon ay binubuo ng dalawang bahagi. Ang isa sa mga bahagi ng solusyon ay isang solvent. Kami ay mas pamilyar sa mga likidong solusyon, na nangangahulugan na ang solvent sa kanila ay isang likidong sangkap. Kadalasan ito ay tubig.
Ang iba pang bahagi ng solusyon ay ang solute. Maaari itong maging isang gas, isang likido, o isang solid.
Ang masa ng solusyon ay ang kabuuan ng masa ng solvent at ang masa ng solute, ibig sabihin, ang expression ay totoo:
m(solusyon) = m(solvent) + m(solute).
Ipagpalagay na ang mass fraction ng solute ay 0.1, o 10%. Nangangahulugan ito na ang natitirang 0.9, o 90%, ay ang mass fraction ng solvent.
Ang mass fraction ng isang solute ay malawakang ginagamit hindi lamang sa kimika, kundi pati na rin sa medisina, biology, physics, at sa Araw-araw na buhay. Bilang isang ilustrasyon ng nasabi, isaalang-alang natin ang solusyon sa ilang problemang angkop sa kalikasan.
Gawain 1.Bago itanim, ang mga buto ng kamatis ay disimpektahin (adobo) na may 1% na solusyon ng potassium permanganate. Anong masa ng naturang solusyon ang maaaring ihanda mula sa 0.25 g ng potassium permanganate?
Ibinigay:
(potassium permanganate) = 0.01 g,
m(potassium permanganate) = 0.25 g.
Hanapin:
m(solusyon).
Solusyon
Alam ang masa ng solute at ang mass fraction nito sa solusyon, maaari nating kalkulahin ang masa ng solusyon:
Sagot. m(solusyon) = 25 g.
Gawain 2.Sa gamot, ang tinatawag na mga solusyon sa physiological ay malawakang ginagamit, sa partikular, isang solusyon asin na may mass fraction ng asin 0.9%. Kalkulahin ang mga masa ng asin at tubig na kailangan upang maghanda ng 1500 g pisyolohikal na asin.
Ibinigay:
(mga asin) = 0.009,
m(solusyon) = 1500 g.
Hanapin:
m(mga asin),
m(tubig).
Solusyon
Kalkulahin ang masa ng asin na kinakailangan upang maghanda ng 1500 g ng asin:
m(mga asin) = m(solusyon) (asin) = 1500 (g) 0.009 = 13.5 g.
Tukuyin ang masa ng tubig na kailangan upang ihanda ang solusyon:
m(tubig) = m(solusyon) - m(asin) \u003d 1500 - 13.5 \u003d 1486.5 g.
Sagot. m(asin) = 13.5 g, m(tubig) = 1486.5 g.
Naiiba ba ang mga katangian ng mga solusyon sa mga katangian ng mga sangkap na bumubuo sa mga homogenous mixture na ito?
Sa tulong ng isang eksperimento sa bahay (gawain 9 para sa talatang ito), hindi magiging mahirap para sa iyo na tiyakin na ang solusyon ay nagyeyelo sa mas mababang temperatura kaysa sa isang purong solvent. Halimbawa, tubig dagat nagsisimulang mag-freeze sa temperatura na -1.9 ° C, habang Purong tubig nag-kristal sa 0 °C.
1. Ano ang mass fraction ng isang solute? Ihambing ang mga konsepto ng "volume fraction" at "mass fraction" ng mga bahagi ng pinaghalong.
2. Ang mass fraction ng yodo sa pharmacy iodine tincture ay 5%. Anong masa ng yodo at alkohol ang dapat kunin upang maghanda ng 200 g ng tincture?
3. 25 g ng sodium chloride ay natunaw sa 150 g ng tubig. Tukuyin ang mass fraction ng asin sa nagresultang solusyon.
4. Sa 200 g suka ng mesa naglalaman ng 6 g ng acetic acid. Tukuyin ang mass fraction ng acid sa table vinegar.
5. Hanapin ang masa ng tubig at sitriko acid na kailangan upang maghanda ng 50 g ng isang 5% na solusyon.
6. Mula sa 240 g ng isang 3% na solusyon ng baking soda, 80 g ng tubig ay sumingaw. Hanapin ang mass fraction ng soda sa nagresultang solusyon.
7. Sa 150 g ng isang 20% na solusyon ng asukal ay idinagdag 30 g ng asukal. Hanapin ang mass fraction ng substance sa resultang solusyon.
8. Pinaghalong dalawang solusyon ng sulfuric acid: 80 g ng 40% at 160 g ng 10%. Hanapin ang mass fraction ng acid sa nagresultang solusyon.
9. I-dissolve ang limang kutsarita ng table salt (na may slide) sa 450 g (450 ml) ng tubig. Isinasaalang-alang na ang masa ng asin sa bawat kutsara ay humigit-kumulang 10 g, kalkulahin ang mass fraction ng asin sa solusyon. Sa dalawang magkapareho mga plastik na bote na may dami ng 0.5 l, ibuhos ang nagresultang solusyon at i-tap ang tubig. Ilagay ang mga bote sa freezer ng refrigerator. Suriin ang refrigerator pagkatapos ng halos isang oras. Aling likido ang unang magyeyelo? Saang bote unang magiging yelo ang laman? Gumawa ng konklusyon.
Ang pangkalahatang pormula para sa pagtukoy ng mass fraction ay:
Para sa kaso ng mga solusyon, ang formula para sa pagtukoy ng mass fraction ng isang sangkap ay tinukoy sa form:
Gawain 1.
Tukuyin ang mass fraction ng bawat sangkap sa isang solusyon na nabuo mula sa 15 g ng purong acetic acid at 235 g ng tubig.
Ibinigay:
masa ng tubig: m (H 2 O) \u003d 235 g;
masa ng acetic acid: m (CH 3 COOH) \u003d 15 g.
Hanapin:
mass fraction ng tubig;
mass fraction ng acetic acid.
Solusyon:
Sa eskematiko, ang algorithm ng solusyon ay maaaring ilarawan bilang mga sumusunod:
Ang masa ng buong solusyon ay katumbas ng kabuuan ng mga masa ng acetic acid at tubig: m solution = 15 + 235 = 250 g. Pinapalitan namin ang data sa formula upang matukoy ang mass fraction:
Ang kabuuan ng mga mass fraction ng lahat ng mga sangkap sa solusyon ay palaging magiging katumbas ng 100%. Samakatuwid, para sa isang solusyon na binubuo ng dalawang sangkap, sapat na upang ipahiwatig ang mass fraction ng isa sa kanila. Ang mass fraction ng pangalawang substance ay kinakalkula ng pagkakaiba: 2 = 100 - 1. Maaari din nating kalkulahin ang mass fraction ng tubig sa itinuturing na problema sa pamamagitan ng pagkakaiba:
H 2 O) \u003d 100% - CH 3 COOH) \u003d 100% - 6% \u003d 94%.
Sagot: CH 3 COOH) = 6%; H 2 O) = 94%.
Gawain 2.
13 g ng KOH at 12 g ng NaOH ay natunaw sa 600 g ng tubig. Tukuyin ang mass fraction ng lahat ng mga sangkap sa nagresultang solusyon.
Ibinigay:
masa ng tubig: m (H 2 O) \u003d 600 g;
masa ng potassium hydroxide: m(KOH) = 13 g;
masa ng sodium hydroxide: m (NaOH) = 12 g;
Hanapin:
mass fraction ng bawat substance sa solusyon.
Solusyon:
Sa problemang ito, ang solusyon ay binubuo ng tatlong sangkap: H 2 O, KOH at Na-OH. Ang potassium hydroxide ay hindi nakikipag-ugnayan sa kemikal sa sodium hydroxide, kaya walang mga bagong sangkap na nabuo at walang natupok.
Ang mass fraction ng tubig ay matatagpuan din sa pagkakaiba:
H 2 O) \u003d 100% - (KOH) - (NaOH) \u003d 100 - 2.08 - 1.92 \u003d 96%.
Sagot:(KOH) - 2.08%; NaOH) = 1.92%; H 2 O) = 96.00%.
Gawain 3.
Kapag ang 17 g ng NaOH ay natunaw sa tubig, nabuo ang 36.8 ml ng solusyon (p = 1.32 g/ml). Tukuyin ang mass fraction ng NaOH sa nagresultang solusyon.
Ibinigay:
masa ng sodium hydroxide: m (NaOH) = 17 g;
dami ng solusyon: V solution = 36.8 ml;
density ng solusyon: R solusyon = 1.32 g / ml.
Hanapin: NaOH.
Solusyon:
Sa lahat ng mga gawain kung saan ginagamit ang mass fraction, kinakailangan na lumipat mula sa dami ng solusyon hanggang sa masa. Ang paglipat mula sa mga yunit ng dami hanggang sa mga yunit ng masa ay isinasagawa lamang sa pamamagitan ng density ayon sa ratio:
Hanapin ang mass fraction ng NaOH sa solusyon:
1. Punan ang mga patlang.
a) Solusyon = solute+ pantunaw ;
b) m (solusyon) = m (solute)+ m (nakatutunaw).
2. Sumulat ng isang kahulugan gamit ang mga sumusunod na salita:
mass fraction, substance, mass, solution, to mass, ratio, in solution, substance, dissolved.
Sagot: Ang mass fraction ng isang substance sa isang solusyon ay ang ratio ng mass ng solute sa mass ng solusyon.
3. Gumawa ng mga formula gamit ang notasyon ng mga velchin.
| m | m solusyon | V |
| p=m/V | w=m(substance) / m(solusyon) | m \u003d w * m (solusyon) |
4. Ano ang mass fraction ng solute kung alam na ang 80 g ng solusyon ay naglalaman ng 20 g ng asin?
5. Tukuyin ang mga masa ng asin at tubig na kakailanganin upang maghanda ng 300 g ng isang solusyon na may mass fraction ng asin na 20%.
6. Kalkulahin ang masa ng tubig na kinakailangan upang maghanda ng 60 g ng isang 10% na solusyon sa asin.
7. Ang parmasya ay nagbebenta ng pulbos na "Regidron", na ginagamit para sa pag-aalis ng tubig. Ang isang pakete ng pulbos ay naglalaman ng 3.5 g ng sodium chloride, 2.5 g ng potassium chloride, 2.9 g ng sodium citrate at 10 g ng glucose. Ang mga nilalaman ng pakete ay natunaw sa 1 litro ng tubig. Tukuyin ang mga mass fraction ng lahat ng bahagi ng Regidron powder sa nagresultang solusyon.
8. 300 g ng tubig ay idinagdag sa 500 g ng isang 20% glucose solution. Kalkulahin ang mass fraction ng glucose sa bagong solusyon.
9. Sa 400 g ng isang 5% na solusyon ng table salt, 50 g ng asin ay idinagdag. Kalkulahin ang mass fraction ng sodium chloride sa bagong solusyon.
10. Dalawang solusyon sa asin ang ibinuhos: 100 g ng 20% at 450 g ng 10%. Kalkulahin ang mass fraction ng asin sa bagong solusyon.