Хімія · Неорганічна хімія
Розчини: масова частка, розведення, змішування, розчинність і середовище
Більшість задач про розчини зводяться до одного правила: маса розчиненої речовини під час розведення не змінюється, а під час змішування розчинів маси речовини додаються. Тож спершу знаходять масу речовини, а вже потім — масову частку.
Авторський матеріал Тями · оновлено
Масова частка й розчинність
ω = m(речовини) / m(розчину) · 100 % m(розчину) = m(речовини) + m(розчинника) m = ρ · V
Масова частка — це відношення маси розчиненої речовини до маси всього розчину, а не розчинника. Розчин буває ненасиченим, насиченим (за цих умов речовина вже не розчиняється) і пересиченим. Розчинність виражають масою речовини, що розчиняється в 100 г води за певної температури. У таблиці розчинності УЦОЯО «Р» означає розчинність понад 1 г, «М» — від 0,001 до 1 г, а «Н» — менш як 0,001 г на 100 г води.
Розведення, випарювання, змішування
| Дія | Що зберігається | Рівняння (ω — частка, не відсоток) |
|---|---|---|
| додавання води | маса речовини | m₁ω₁ = m₂ω₂, де m₂ = m₁ + m(води) |
| випарювання води | маса речовини | те саме, де m₂ = m₁ − m(випареної води) |
| змішування двох розчинів | сумарна маса речовини | m₁ω₁ + m₂ω₂ = (m₁ + m₂) · ω |
Відсотки не усереднюють без урахування мас: змішавши 200 г 10 %-го й 300 г 20 %-го розчинів, не отримаєш 15 %.
Електроліти, pH, індикатори
Електроліти — речовини, розчини чи розплави яких проводять електричний струм: кислоти, луги, солі. Сильні електроліти (HCl, HNO₃, H₂SO₄, NaOH, KOH, майже всі розчинні солі) дисоціюють майже повністю, слабкі (H₂S, H₂CO₃, CH₃COOH, NH₃·H₂O) — частково. Середовище розчину характеризує водневий показник: pH < 7 — кисле, pH = 7 — нейтральне, pH > 7 — лужне (за 25 °C).
| Індикатор | У кислому середовищі | У лужному середовищі |
|---|---|---|
| лакмус | червоний | синій |
| метилоранж | червоний (рожевий) | жовтий |
| фенолфталеїн | безбарвний | малиновий |
У нейтральному розчині лакмус фіолетовий, а фенолфталеїн безбарвний.
Розібрані приклади
Спробуй розв’язати сам, а потім відкрий розв’язання. Це авторські приклади, а не завдання з тренувань.
Приклад 1
У 250 г води розчинили 50 г цукру. Знайдіть масову частку цукру в розчині.
Показати розв’язанняСховати розв’язання
- m(розчину) = 250 + 50 = 300 г.
- ω = 50/300 = 0,1667.
Відповідь: ≈ 16,7 %.
Приклад 2
Скільки солі й води потрібно для приготування 400 г 5 %-го розчину?
Показати розв’язанняСховати розв’язання
- m(солі) = 400 · 0,05 = 20 г.
- m(води) = 400 − 20 = 380 г.
Відповідь: 20 г солі й 380 г води.
Приклад 3
До 300 г 20 %-го розчину додали 100 г води. Яка масова частка речовини в новому розчині?
Показати розв’язанняСховати розв’язання
- m(речовини) = 300 · 0,2 = 60 г; після додавання води вона не змінилася.
Типові помилки
- Рахувати масову частку від маси розчинника замість маси розчину.
- Усереднювати відсотки під час змішування, не враховуючи маси розчинів.
- Вважати, що під час додавання води маса розчиненої речовини зростає: вона не змінюється.
- Додавати об’єми замість мас, коли в умові дано густину.
- Для насиченого розчину брати ω = розчинність/100 замість розчинність/(100 + розчинність).
- Плутати забарвлення індикаторів: фенолфталеїн стає малиновим лише в лужному середовищі.