и, равной 2 % и плотностью 1,012 г/мл?

Решение:

а) Вычислим массу полученного раствора объемом 1 л: т(р-ра)=

= 1000-1,012 = 1012 г;

б) Вычислим массу ВаС12 в полученном растворе m(BaCl2):

в 100 г раствора содержится 2 г вещества (ВаС12),

в 1012 г - x г (BaCli),

x = 20,2 г.

1012 x

Вычислим массу исходного раствора, содержащего 20,2 г хлори-

да бария: в 100 г раствора содержится 10 г ВаС12,

в y г - 20,2 г ВаС12,

y = 202 г.

Вычислим объем исходного раствора массой 202 г:

т(р - ра) 202

П(р-ра) = ———Ј—i = = 185 мл.

р(р - ра) 1,09

Масса добавленной воды составила: m(H2O) = т(р-ра) - т(р-ра BaCl2) = 1012 -202 = 810 г, т. к. плотность воды при комнатной тем-

к V(H O) m(H2O) 810 _10

пературе близка к единице, то V (H2O) = —-—2—- = = 810 мл.

p(H2O) 1

Пример 2. Найдите массу воды и медного купороса (O1SO4 х х 5H2O), необходимые для приготовления раствора объемом 1 л с массовой долей CuSO4, равной 8 % и плотностью такого раствора 1,084 г/см3.

Решение:

Масса полученного раствора будет составлять:

т(р-ра) = П(р-ра) ? р(р-ра) = 1000 ? 1,084 = 1084 г. Вычислим массу CuSO4 в этом растворе:

m(CuSO4) = w(CuSO4) ? т(р-ра) = 0,08 ? 1084 = 86,7 г. Вычислим массу медного купороса, содержащего 86,7 г CuSO4: M(CuSO4 ? 5H2O) = 160 + 90 = 250 г/моль

в 250 г купороса содержится 160 г CuSO4,

x г - 86,7 г C11SO4, x =135,5 г.

Масса воды составит: rn(H2O) = 1084 - 135,5 = 948,5 г.

Пример 3. Какие объемы раствора серной кислоты с массовой долей 96 % , плотностью 1,84 г/мл и воды необходимо взять для приготовления раствора H2SO4 объемом 100 мл с массовой долей 15 % и плотностью 1,10 г/см3.

Решение:

Найдем массу 100 мл 15 % раствора:

т(р - ра) = П(р - ра)-р(р - ра) = 100 ? 1,10 = 110 г.

Масса H2SO4 в этом растворе - m(H2SO4) = "^OQ 0 = 16,5 г.

Найдем массу 96 % раствора H2SO4 , содержащего 16,5 г H2SO4:

. 100 • 16,5

тпр-ра) = = 17,19 г.

96

Зная массу раствора и плотность, найдем объем раствора:

К(р - ра) = VF F у = ^^ = 9,34 мл. 1VP Р ' р(р - ра) 1,84 '

Вычислим массу воды, необходимую для приготовления раствора:

m(H2O) = т(р-ра) - т1(р-ра) = 110 - 17,19 = 92,81 г.

Так как плотность воды при комнатной температуре близка к единице, то объем добавленной воды вычисляется:

V(H2O) = m(H2O) = ^ = 92,81 мл.

p(H2O) 1

Пример 4. Какой объем раствора с массовой долей серной кислоты 80 % и плотностью 1,732 г/мл потребуется для приготовления 250 мл раствора молярной концентрации эквивалента H2SO4 0,5 моль/л?

Решение:

Молярная масса эквивалента серной кислоты:

М

1 (H2SO4)

98

= = 49 г/моль.

2

Количество эквивалента H2SO4 в растворе, который необходимо приготовить:

0,5 моль эквивалентов H2SO4 содержится в 1000 мл раствора, o моль эквивалентов H2SO4 содержится в 250 мл раствора, o = 0,125 моль

Масса H2SO4 в растворе, который необходимо приготовить: m(H2SO4) = 0,125 • 49 = 6,125 г.

Масса исходного раствора, содержащего 6,125 г H2SO4:

в 100 г раствора содержится 80 г H2SO4,

в y г - 6,125 г H2SO4,

y = 7,66 г.

Вычислим объем исходного раствора серной кислоты:

т(р -ра) 7,66 V = VF F ' =—— = 4,4 мл. р(р - ра) 1,732

Пример 5. Коэффициенты растворимости нитрата калия при 60 °С и 20 °С соответственно равны 110,1 и 31,6 г в 100 г воды. Какова масса нитрата калия, выделившегося в осадок при охлаждении от 60 до 20°С насыщенного при 60 °С раствора этой соли массой 40 г?

Решение:

Масса насыщенного раствора при 60 С равна:

т(р-ра) = 100 + 110,1 = 210,1 г.

Масса нитрата калия в этом растворе:

в растворе массой 210,1 г содержится KNO3 массой 110,1 г,

-«- 40 г -«- х г,

o = rn(KNO3) = 110,1'40 = 20,96 г. 210,1

Масса воды в 40 г раствора будет равна:

rn(H2O) = 40 - 20,96 = 19,4 г. Вычислим массу KNO3 в насыщенном растворе при 20 С в 19,04 г

H2O:

в 100 г H2O растворяется 31,6 г KNO3,

в 19,4 г -«- y г KNO3,

y = m(KNOз) = 6,02 г.

При охлаждении выделится нитрат калия массой:

m(KNO3) = 20,96 - 6,02 = 14,96 г.

Вопросы для самостоятельной подготовки

1. Дайте определение понятия раствор.

2. Объясните с точки зрения молекулярно-кинетических представлений процесс растворения твердых, жидких и газообразных веществ в воде.

3. Чем отличается раствор от механической смеси? От химических соединений?

4. Можно ли считать, что объем раствора равен сумме объемов растворителя и растворяемого вещества?

5. Какие факторы определяют тепловой эффект растворения?

6. Как влияет природа растворенного вещества и растворителя на растворимость? Какие еще факторы влияют на растворимость веществ?

7. Приведите примеры газов, имеющих незначительную и очень большую растворимость в воде. Чем это объясняется?

8. Как влияют температура и давление на растворимость газов в воде?

9. Может ли быть насыщенный раствор разбавленным, а концентрированный раствор - ненасыщенным?

10. Как можно получить и сохранить пересыщенный раствор?

11. Что произойде