Растворы. Концентрации растворов

Пример 1. В водном растворе хлорида бария объемом 0,800 л с плотностью 1,20 содержится BaCl₂ массой 192 г. Вычислите массовую долю и молярную концентрацию.

Решение. а) Массовая доля (w), выраженная в процентах, показывает, сколько граммов растворенного вещества содержится в 100 г раствора.

= 0,2 или 20%,

где m – масса ВаСl₂;

m_p – масса раствора, г (m_p = V·ρ = 800·1,2 = 960 г);

V – объем раствора, мл (0,8 л = 800 мл);

ρ – плотность раствора, .

б) Молярная концентрация показывает число молей растворенного вещества в 1 л раствора и выражается в . Массу ВаСl₂ в 1 л раствора находят из соотношения

в 800 мл раствора содержится 192 г ВаСl₂

в 1000 мл раствора содержится x г ВаСl₂

= 240 г BaCl₂

Молярная масса ВаСl₂ равна (М(ВаСl₂) = 137 + (35,5·2)) = 208 , следовательно, число молей ВаСl₂, содержащихся в 1 л раствора, равно

= 1,15 моль.

Молярная концентрация

= 1,15 .

Пример 2. Какой объем раствора (1) KOH с массовой долей ω₁ = 34,9% (ρ₁ = 1,34 ) следует взять для приготовления раствора (2) объемом V₂ = 250 мл с ω₂ = 11,0% (ρ₂ = 1,1 ). Чему равна молярная концентрация С₂ , полученного раствора?

Решение. К решению нужно подойти, исходя из неизменности в исходном и полученном растворах: 1) массы КОН, г; 2) количества КОН, моль. Более рационален второй подход.

Количество КОН

где m – масса КОН;

М – молярная масса КОН.

Учитывая, что m = V₂·ρ₂·ω₂, получаем

= 0,539 моль.

Молярная концентрация

= 2,16

(обратите внимание на соответствие размерностей величин).

Для исходного раствора

,

Отсюда объем исходного раствора равен

= 64,7 мл.

Задания

103. Вычислите молярную концентрацию раствора хлорида натрия (ρ = 1,148 ) с массовой долей NaCl – 20%.

104. Какой объем раствора хлороводородной кислоты (ρ = 1,100 ) с массовой долей НСl 20,01% требуется для приготовления 1 л раствора (ρ = 1,050 ) с массовой долей 10,17%?

105. Смешали 10 мл раствора азотной кислоты (ρ = 1,056 ) с массовой долей HNO₃ 10% и 100 мл раствора той же кислоты (ρ = 1,184 ) с массовой долей (%) HNO₃ в полученном растворе.

106-110. Водный раствор содержит массу m вещества А в объе­ме V. Плотность раствора ρ. Вычислите массовую долю (в %), мо­лярную долю, молярную концентрацию, молярную концентра­цию эквивалентов.

Номер задачи	A	m, г	V, л	ρ,
	H2SO4		1,0	1,44
	Н3РO4		2,5	1,15
	KOH		2,0	1,27
	HNO3		3,0	1,21
	НСl		0,5	1,10

111-115. Какой объем раствора вещества A с массовой долей ω₁, (плотность ρ₁) следует взять для приготовления объема V₂ рас­твора с массовой долей ω₂ (плотность ρ₂)? Чему равна молярная концентрация полученного раствора?

Номер за­дачи	А	ω1 , %	ρ1,	V­2, л	ω2, %	ρ2,
	HNO3	27,0	1,160	1,00	20,0	1,115
	Na2CO­3	15,2	1,160	2,50	4,50	1,045
	NH3	26,0	0,904	2,00	5,25	0,976
	NaOH	40,0	1,430	5,00	10,00	1,110
	H2S04	95,1	1,834	10,00	4,00	1,025

116-120. К раствору вещества А объемом V_l с молярной кон­центрацией c₁ добавили воду объемом . Плотность полученно­го раствора ρ₂. Чему равны молярная концентрация полученного раствора c₂ и массовая доля ω₂?

Номер зада­чи	А	V1, мл	c1,	, мл	ρ2,
	Н3Р04	10,0	2,00	50,0	1,015
	HCI	25,0	11,00	100,0	1,035
	Н2S04	5,0	6,40	50,0	1,035
	KOH	50,0	9,95		1,020
	HCIO4	20,0	3,45	100,0	1,030

Электрохимические системы.