5. Розчинність речовин (§ 5)

• Назад до змісту

5.1 Доповніть схему класифікації речовин за розчинністю.

Схема класифікації речовин за розчинністю у воді:

• Речовина
  • Розчинні
    • У 100 г води розчиняється: понад 1 г речовини
    • Приклади: натрій хлорид, цукроза, натрій гідроксид
  • Малорозчинні
    • У 100 г води розчиняється: від 0,001 г до 1 г речовини
    • Приклади: кальцій гідроксид, кальцій сульфат, вуглекислий газ
  • Практично нерозчинні
    • У 100 г води розчиняється: менше ніж 0,001 г речовини
    • Приклади: барій сульфат, аргентум(I) хлорид, силіцій(IV) оксид

5.2 Схарактеризуйте залежність розчинності речовин у різних агрегатних станах від температури та тиску.

5.3 Запишіть у таблицю приклади речовин.

5.4 У воді об’ємом 1 л розчиняється 1,7 л вуглекислого газу (н. у.). Визначте, є вуглекислий газ речовиною розчинною, малорозчинною чи практично нерозчинною.

Відомо:
$V(\text{H}_2\text{O}) = 1\text{ л} \Rightarrow m(\text{H}_2\text{O}) = 1000\text{ г}$
$V(\text{CO}_2) = 1{,}7\text{ л}$
$V_m = 22{,}4\text{ л/моль}$
$M(\text{CO}_2) = 44\text{ г/моль}$

Обчислити:
Характер розчинності $\text{CO}_2$

Розв’язання:

1. Обчислимо кількість речовини вуглекислого газу:
   $n(\text{CO}_2) = \dfrac{V(\text{CO}_2)}{V_m} = \dfrac{1{,}7\text{ л}}{22{,}4\text{ л/моль}} \approx 0{,}0759\text{ моль}$

2. Знайдемо масу розчиненого вуглекислого газу в 1 л (1000 г) води:
   $m(\text{CO}_2) = n(\text{CO}_2) \cdot M(\text{CO}_2) = 0{,}0759\text{ моль} \cdot 44\text{ г/моль} \approx 3{,}34\text{ г}$

3. Визначимо масу розчиненої речовини в 100 г води:
   $m(\text{CO}_2\text{ у 100 г води}) = \dfrac{3{,}34\text{ г}}{10} = 0{,}334\text{ г}$

Маса розчиненої речовини становить $0{,}334\text{ г}$ на 100 г води, що перебуває в межах від $0{,}001\text{ г}$ до $1\text{ г}$.

Відповідь:
Вуглекислий газ є малорозчинною речовиною.

5.5 За графіком визначте приблизну масу солей, що максимально можливо розчинити у воді масою 100 г за певної температури.

5.6 За графіком із завдання 5.5 визначте максимально можливу масу натрій нітрату, що розчиняється у 230 г води за температури 20 °С, та обчисліть масову частку солі в такому розчині.

Відомо:
$m(\text{H}_2\text{O}) = 230\text{ г}$
$t = 20^\circ\text{C}$
$s(\text{NaNO}_3) = 88\text{ г} / 100\text{ г H}_2\text{O}$

Обчислити:
$m(\text{NaNO}_3) - ?$
$w(\text{NaNO}_3) - ?$

Розв’язання:

1. За графіком розчинності у завданні 5.5 розчинність натрій нітрату $\text{NaNO}_3$ за температури $20^\circ\text{C}$ становить $88\text{ г}$ на $100\text{ г}$ води.
2. Обчислимо масу натрій нітрату, що може розчинитися у $230\text{ г}$ води:
   $m(\text{NaNO}_3) = \dfrac{s(\text{NaNO}_3) \cdot m(\text{H}_2\text{O})}{100\text{ г}} = \dfrac{88\text{ г} \cdot 230\text{ г}}{100\text{ г}} = 202{,}4\text{ г}$.
3. Обчислимо масу отриманого насиченого розчину:
   $m(\text{р-ну}) = m(\text{NaNO}_3) + m(\text{H}_2\text{O}) = 202{,}4\text{ г} + 230\text{ г} = 432{,}4\text{ г}$.
4. Обчислимо масову частку солі в цьому розчині:
   $w(\text{NaNO}_3) = \dfrac{m(\text{NaNO}_3)}{m(\text{р-ну})} = \dfrac{202{,}4\text{ г}}{432{,}4\text{ г}} \approx 0{,}4681\text{ або } 46{,}81\%$.

Відповідь:
$m(\text{NaNO}_3) = 202{,}4\text{ г}$, $w(\text{NaNO}_3) = 46{,}81\%$.

5.7 У воді масою 100 г розчинили зазначену масу солі за наведеної температури. За графіком із завдання 5.5 визначте, є такий розчин насиченим чи ненасиченим, концентрованим чи розбавленим.

5.8 Порівняйте розчинність солей за наведених температур. Поставте потрібний знак (<, =, >).

$\text{AgNO}_3 (0^\circ\text{C}) > \text{KNO}_3 (60^\circ\text{C})$

$\text{NaCl} (40^\circ\text{C}) > \text{CuSO}_4 (40^\circ\text{C})$

$\text{AgNO}_3 (5^\circ\text{C}) > \text{KClO}_3 (100^\circ\text{C})$

$\text{PbCl}_2 (100^\circ\text{C}) < \text{KClO}_3 (20^\circ\text{C})$

$\text{NaNO}_3 (80^\circ\text{C}) > \text{KNO}_3 (70^\circ\text{C})$

$\text{KI} (20^\circ\text{C}) > \text{KNO}_3 (60^\circ\text{C})$

5.9 У таблиці наведено дані щодо розчинності трьох речовин (у г на 100 г води) за різної температури. Побудуйте для цих речовин криві розчинності.

Для побудови кривих розчинності на координатному полі відкладаємо значення температури ($^\circ\text{C}$) по осі абсцис та масу розчиненої речовини ($\text{г}$ на $100\text{ г}$ води) по осі ординат за наведеними точками:

• Для барій хлориду $\text{BaCl}_2$: позначити точки $(0; 39)$, $(20; 45)$, $(40; 51)$, $(60; 59)$, $(80; 67)$, $(100; 77)$ і з’єднати плавною лінією.
• Для калій дихромату $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$: позначити точки $(0; 4)$, $(20; 12)$, $(40; 26)$, $(60; 46)$, $(80; 71)$, $(100; 96)$ і з’єднати плавною лінією.
• Для гідроген хлориду $\text{HCl}$: позначити точки $(0; 82)$, $(20; 72)$, $(40; 63)$, $(60; 56)$, $(80; 48)$, $(100; 36)$ і з’єднати плавною спадною лінією.

[!NOTE]
Промпт для створення зображення:
A scientific graph showing solubility curves for three substances on a grid chart. The horizontal axis represents Temperature in degrees Celsius from 0 to 100 °C. The vertical axis represents Solubility in grams per 100 grams of water from 0 to 100 g. Plot three smooth lines: a blue line for BaCl2 going through points (0, 39), (20, 45), (40, 51), (60, 59), (80, 67), (100, 77); a red line for K2Cr2O7 going through points (0, 4), (20, 12), (40, 26), (60, 46), (80, 71), (100, 96); a green line for HCl decreasing through points (0, 82), (20, 72), (40, 63), (60, 56), (80, 48), (100, 36). All labels and legend must be in Ukrainian language: “Температура (°C)”, “Розчинність, г/100 г води”, “Барій хлорид BaCl2”, “Калій дихромат K2Cr2O7”, “Гідроген хлорид HCl”.

Підпишіть види діяльності на уроці й оцініть за ними свою роботу.

Види діяльності на уроці та їх оцінка за 12-бальною шкалою:

1. Опрацювання теоретичного матеріалу про розчинність речовин — 12 балів.
2. Аналіз графіків та таблиць розчинності речовин — 11 балів.
3. Виконання розрахункових задач на визначення масової частки солі — 11 балів.
4. Побудова кривих розчинності на координатному полі — 10 балів.