Приклади розв’язання задач. Приклад 1. У 250 г води розчинено 50 г кристалогідрату FeSO4 × 7Н2О

Приклад 1. У 250 г води розчинено 50 г кристалогідрату FeSO₄ × 7Н₂О. Обчислити масову частку кристалогідрату та безводного сульфату заліза (ІІ) у розчині.

Розв’язання. Маса отриманого розчину складає 250 + 50 = 300 г. Масову частку кристалогідрату знаходимо за формулою

Обчислюємо масу безводної солі в 50 г кристалогідрату. Молярна маса FeSO₄ ×7Н₂O дорівнює 278 г/моль, а молярна маса FeSO₄ складає 152 г/моль. Вміст FeSO₄ у 50 г FeSO₄ × 7Н₂О знаходимо з пропорції

у 278 г FeSO₄ × 7Н₂О міститься 152 г FeSO₄;

а в 50 г FeSO₄ × 7Н₂О – Х г FeSO₄;

Х = (50 × 152): 278 = 27,34 г.

Звідси масова частка безводної солі в 300 г розчину дорівнює:

Приклад 2. З 200 г водного розчину з масовою часткою розчиненої речовини 50% при охолодженні виділилося 20 г цієї речовини. Обчислити масову частку речовини в розчині, що залишився.

Розв’язання. Визначаємо масу речовини у вихідному розчині

г.

Маса розчину після охолодження дорівнює 200 – 20 = 180 г, а маса солі становитиме: 100 – 20 = 80 г. Таким чином, обчислюємо масову частку солі в розчині, що залишився: w = (80 × 100): 180 = 44,44%.

Приклад 3. Обчислити молярну концентрацію розчину ВаСl₂, у 40 мл якого міститься 1,04 г розчиненої речовини. Якою є його еквівалентна молярна концентрація?

Розв’язання. Молярна маса ВаСl₂ становить 208 г/моль, а еквівалентна маса Е (ВаСl₂) = М (ВаСl₂): 2 = 104 г/моль. Об’єм розчину – 0,04 л. Обчислюємо молярну й еквівалентну молярну концентрації ВаСl₂

моль/л.

Підставивши замість М (ВаСl₂) Е (ВаСl₂), маємо С_eq (ВаСl₂) = 0,25 моль/л.

Приклад 4. Обчислити молярну концентрацію розчину з масовою часткою НСl 36,5%, густина якого r = 1,18 г/см³.

Розв’язання. Обчислюємо масу 1 л (1000 см³) розчину

m_р-ну = r × V = 1,18 × 1000 = 1180 г.

Визначаємо масу розчиненої речовини в 1180 г розчину

; г.

Визначаємо С_М (НСl) у розчині, знаючи, що М (НСl) = 36,5 г/моль

моль/л.

Приклад 5. Який об’єм розчину азотної кислоти з масовою часткою НNO₃ w = 20% (r = 1,115 г/см³) і який об’єм води треба взяти для приготування розчину НNO₃ з масовою часткою w = 4% (r = 1,025 г/см³)?

Розв’язання. Знаходимо масу заданого розчину (m₂): m₂ = r₂ × V₂ = 1,025 × × 2500 = 2562,5 г. Визначаємо масу НNO₃ у цьому розчині

; г.

Знаходимо масу вихідного розчину НNO₃ (m₁)

; г.

Далі визначаємо об’єм вихідного розчину

V₁ = m₁ : r₁ = 512,5: 1,115 = 459,6 см³.

Нарешті знаходимо масу води: m (Н₂О) = m₂ – m₁ = 2562,5 – 512,5 = 2050 г.

Приклад 6. Який об’єм розчину з масовою часткою NaOH 36% (r₂ = 1,39 г/см³) треба додати до 200 мл розчину з масовою часткою NaOH 11% (r₁ = 1,12 г/см³), щоб одержати розчин із масовою часткою 20%.

Розв’язання. За правилом змішування знаходимо співвідношення мас вихідних розчинів: 36 9

20

11 16

 

Розчину з масовою часткою NaOH 36% треба взяти 9 масових частин, а розчину з масовою часткою 11% – 16 масових частин.

Знайдемо масу розчину з масовою часткою NaOH 11%:

m₁ = r₁ × V₁ = 1,12 × 200 = 224 р.

Знайдемо масу розчину з масовою часткою NaOH 36%:

16:9 = 224: m₂; m₂ = (224 × 9): 16 = 126 р.

Визначимо об’єм розчину з масовою часткою NaOH 36%:

V₂ = m₂ : r₂ = 126: 1,39 = 90,65 см³.

Приклад 7. До розчину КОН (r₁ = 1,32 г/см³) об’ємом 50 мл додали воду об’ємом 150 мл. Одержався розчин КОН з масовою часткою 10%. Обчисліть масову частку (%) КОН у вихідному розчині.

Розв’язання. Знайдемо масу вихідного розчину (m₁)

m₁ = r₁ × V₁ = 1,32 × 50 = 66 г.

Визначимо масу розведеного розчину (m₂)

m₂ = m₁ + m (Н₂О) = 66 + 150 = 216 г.

Обчислимо масу КOН в отриманому розчині

г.

А масова частка КOН у вихідному розчині:

.

 

Завдання для самостійної роботи

Завдання 1.

1. До якого об’єму треба довести розчин при розчиненні 13,3 г хлориду алюмінію, щоб молярна концентрація одержаного розчину становила 0,2 моль/л?

2. Для приготування розчину з масовою часткою CuCl₂ 26% взято 800 г CuCl₂ · 2Н₂О. Знайдіть масу одержаного розчину.

Завдання 2.

1. Змішали розчини азотної кислоти об’ємом 5 мл із масовою часткою HNO₃ 50% (ρ = 1,31 г/см³) та об’ємом 50 мл із масовою часткою HNO₃ 10% (ρ = 1,055 г/см³), та додали до них воду до 100 мл. Якою є масова частка HNO₃ в одержаному розчині та які його молярна та еквівалентна молярна концентрації?

2. Визначити об’єм розчину з еквівалентною молярною концентрацією 2 моль/л, який можна приготувати з 28,6 г Na₂CO₃ · 10Н₂О.

Завдання 3

1. Знайдіть масову частку нітрату калію у розчині, у 500 мл якого міститься 100 г KNO₃ (ρ = 1,118 г/см³).

2. Обчисліть об’єм розчину карбонату калію з масовою часткою К₂СО₃ 16% (ρ = 1,14 г/см³), який потрібний для приготування розчину К₂СО₃ об’ємом 3 л з його C_eq (К₂СО₃) = 0,5 моль/л.

Завдання 4.

1. Скільки хлориду кальцію міститься у 100 мл розчину з масовою часткою СаCl₂ 30% (ρ = 1,282 г/см³)?

2. До 100 мл розчину H₂SO₄ з масовою часткою 62% (ρ = 1,52 г/см³) додали 760 мл води. Одержали розчин з густиною 1,52 г/см³. Обчисліть масову частку H₂SO₄ та C_eq одержаного розчину.

Завдання 5.

1. Скільки кілограмів розчину з масовою часткою CuSO₄ 4% треба додати до 2 кг розчину з масовою часткою 12%, щоб одержати розчин із масовою часткою 10%?

2. Який об’єм розчину Na₂SO₄ з молярною концентрацією 0,2 моль/л треба взяти для приготування 3 л розчину з C_eq = 0,16 моль/л?

Завдання 6.

1. Скільки грамів FeSO₄ міститься у 5 л розчину з еквівалентною молярною концентрацією 0,4 моль/л?

2. До якого об’єму слід розвести 7 л розчину HNO₃ ω = 48% (ρ = 1,3 г/см³), щоб одержати розчин з молярною концентрацією 2 моль/л?

Завдання 7.

1. Скільки грамів AgNO₃ містить 20 мл розчину з молярною концентрацією 1 моль/л. Якою є його еквівалентна молярна концентрація?

2. Обчисліть об’єм розчину гідроксиду натрію з масовою часткою NaOH 50% (ρ = 1,53 г/см³), який потрібний для приготування розчину NaOH об’ємом 2,5 л з молярною концентрацією 0,2 моль/л.

Завдання 8.

1. До 500 мл розчину з масовою часткою HCl 40% (ρ = 1,198 г/см³) додали 2,5 л води. Знайдіть масову частку HCl у одержаному розчині.

2. Скільки грамів MgCl₂ · 6Н₂О треба взяти для приготування 40 мл розчину з еквівалентною молярною концентрацією 0,3 моль/л?

Завдання 9.

1. Скільки грамів H₃РO₄ необхідно для приготування 10 мл розчину з масовою часткою ортофосфорної кислоти 90% (ρ = 1,74 г/см³)?

2. Змішали 20 мл розчину з масовою часткою Nа₂СO₃ 17% (ρ = 1,18 г/см³) та 80 мл розчину з масовою часткою Nа₂СO₃ 15% (ρ = 1,16 г/см³) та додали води до 1 л. Визначте молярну концентрацію одержаного розчину.

Завдання 10.

1. У 2 кг води розчинено 28,75 г ZnSO₄ · 7H₂O. Обчисліть масову частку кристалогідрату та безводного сульфату цинку (ІІ) у розчині.

2. Змішали 3 л розчину з еквівалентною молярною концентрацією 0,12 моль/л та 85 мл розчину з еквівалентною молярною концентрацією 0,5 моль/л. Нехтуючи зміною об’єму, обчисліть еквівалентну молярну концентрацію одержаної суміші.

Завдання 11.

1. У 2 кг води розчинено 28,75 г ZnSO₄ · 7H₂O. Обчисліть масову частку кристалогідрату та безводного сульфату цинку (ІІ) у розчині.

2. Скільки води та розчину КОН з ω = 48% (ρ = 1,49 г/см³) треба додати до 100 мл розчину КОН з ω = 49% (ρ = 1,5 г/см³), щоб одержати 7 л розчину з еквівалентною молярною концентрацією 1,2 моль/л?

Завдання 12.

1. Скільки грамів Pb(NO₃)₂ треба розчинити у 1 кг води, щоб приготувати розчин і з масовою часткою нітрату свинцю 38%?

2. Обчисліть об’єм розчину соляної кислоти з масовою часткою HCl 4% (ρ = 1,02 г/см³), який треба взяти для приготування розчину з масовою часткою HCl 2% (ρ = 1,01 г/см³).

Завдання 13.

1. Скільки грамів Na₂CO₃ · 10Н₂О треба взяти, щоб приготувати 5 л розчину з масовою часткою Na₂CO₃ 15% (ρ = 1,16 г/см³)?

2. Скільки сульфіду амонію треба взяти, щоб приготувати 250 мл розчину з еквівалентною молярною концентрацією (NН₄)₂S 0,4 моль/л? Якою є молярна концентрація цього розчину?

Завдання 14.

1. Визначте масову частку речовини у розчині одержаному при змішуванні розчинів масою 24 г з масовою часткою речовини 60% та масою 140 г з масовою часткою речовини 90%.

2. Обчислити об' єм розчину сірчаної кислоти густиною ρ = 1,840 г/см³ та масовою часткою 96 %, необхідний для приготування 2 л розчину масової концентрації 1,92 г/л.

Завдання 15.

1. Скільки кілограмів води треба додати до 1 кг розчину з масовою часткою речовини 90%, щоб одержати розчин з масовою часткою речовини 70%?

2. Обчислити масу хлориду натрію та об’єм води, необхідні для при-готувавння 300 г розчину з масовою часткою солі 5 % (густина розчину ρ = 1,001 г/см³).

Завдання 16.

1. До якого об^’єму необхідно розбавити 100 мл розчину хлороводню молярної концентрації с(НС1) = 1,5 моль/л, щоб отримати розчин молярної концентрації с(НС1) = 0,4 моль/л.

2. Обчислити масову частку заліза в розчині, приготованому з 50 г солі FeSO₄^. ·7H₂O та 450 г води.

Завдання 17.

1. Скільки кілограмів розчину з масовою часткою CuSO₄ 6% треба додати до 1 кг розчину з масовою часткою 15%, щоб одержати розчин із масовою часткою 10%?

2. Який обיєм соляної кислоти з масовою часткою хлороводню 36,6 % та густиною ρ = 1,300 г/см³ необхідний для приготування 1,5 л розчину еквівалентної молярної концентрації 0,1 моль/л?