6. Масова частка розчиненої речовини (§ 6)

• Назад до змісту

6.1 За графіком із завдання 5.5 на с. 17 визначте приблизну масу кожної солі для виготовлення насиченого розчину у воді масою 100 г за зазначеної температури. Обчисліть масові частки солей у цих розчинах.

6.2 Обчисліть масу осаду, який утвориться внаслідок зливання розчину, що містить купрум(2+) сульфат у достатній кількості, та 200 г розчину з масовою часткою калій гідроксиду 0,24.

Відомо:
$m(\text{р-ну KOH}) = 200\text{ г}$
$w(\text{KOH}) = 0{,}24$
$\text{CuSO}_4$ — у надлишку

Обчислити:
$m(\text{осаду}) - ?$

Розв’язання:

1. Знайдемо масу калій гідроксиду в розчині:
   $m(\text{KOH}) = m(\text{р-ну KOH}) \cdot w(\text{KOH}) = 200\text{ г} \cdot 0{,}24 = 48\text{ г}$.

2. Молярні маси речовин:
   $M(\text{KOH}) = 39 + 16 + 1 = 56\text{ г/моль}$,
   $M(\text{Cu(OH)}_2) = 64 + (16 + 1) \cdot 2 = 98\text{ г/моль}$.

3. Кількість речовини $\text{KOH}$:
   $n(\text{KOH}) = \dfrac{m(\text{KOH})}{M(\text{KOH})} = \dfrac{48\text{ г}}{56\text{ г/моль}} = \dfrac{6}{7}\text{ моль} \approx 0{,}857\text{ моль}$.

4. Складемо рівняння реакції:
   $\text{CuSO}_4 + 2\text{KOH} = \text{Cu(OH)}_2\downarrow + \text{K}_2\text{SO}_4$

За рівнянням реакції з $2\text{ моль KOH}$ утворюється $1\text{ моль Cu(OH)}_2$:
$n(\text{Cu(OH)}_2) = \dfrac{1}{2} n(\text{KOH}) = \dfrac{3}{7}\text{ моль} \approx 0{,}429\text{ моль}$.

5. Знайдемо масу осаду купрум(II) гідроксиду:
   $m(\text{Cu(OH)}_2) = n(\text{Cu(OH)}_2) \cdot M(\text{Cu(OH)}_2) = \dfrac{3}{7}\text{ моль} \cdot 98\text{ г/моль} = 42\text{ г}$.

Відповідь:
Маса утвореного осаду $\text{Cu(OH)}_2$ становить $42\text{ г}$.

6.3 Насичений за 10 °С розчин натрій хлориду масою 200 г випарили досуха й одержали сіль масою 52,6 г. Обчисліть масову частку солі в початковому розчині. Чи є такий розчин концентрованим?

Відомо:
$m(\text{р-ну NaCl}) = 200\text{ г}$
$m(\text{NaCl}) = 52{,}6\text{ г}$

Обчислити:
$w(\text{NaCl}) - ?$
Чи є розчин концентрованим?

Розв’язання:

1. Обчислимо масову частку натрій хлориду в початковому розчині:
   $w(\text{NaCl}) = \dfrac{m(\text{NaCl})}{m(\text{р-ну NaCl})} \cdot 100\% = \dfrac{52{,}6\text{ г}}{200\text{ г}} \cdot 100\% = 26{,}3\%$ (або $0{,}263$).

2. Оскільки розчин містить значну масу розчиненої речовини відносно загальної маси розчину й за температури $10\text{ }^\circ\text{C}$ є повністю насиченим, такий розчин вважається концентрованим.

Відповідь:
Масова частка солі в початковому розчині становить $26{,}3\%$ ($0{,}263$). Розчин є концентрованим.

6.4 До розчину натрій карбонату масою 200 г із масовою часткою солі 5,3 % додавали хлоридну кислоту до припинення виділення газу. Обчисліть об’єм утвореного газу (н. у.).

Відомо:
$m(\text{р-ну Na}_2\text{CO}_3) = 200\text{ г}$
$w(\text{Na}_2\text{CO}_3) = 5{,}3\%$ ($0{,}053$)
$V_m = 22{,}4\text{ л/моль}$

Обчислити:
$V(\text{CO}_2) - ?$

Розв’язання:

1. Знайдемо масу натрій карбонату в розчині:
   $m(\text{Na}_2\text{CO}_3) = m(\text{р-ну Na}_2\text{CO}_3) \cdot w(\text{Na}_2\text{CO}_3) = 200\text{ г} \cdot 0{,}053 = 10{,}6\text{ г}$.

2. Молярна маса натрій карбонату:
   $M(\text{Na}_2\text{CO}_3) = 23 \cdot 2 + 12 + 16 \cdot 3 = 106\text{ г/моль}$.

3. Кількість речовини натрій карбонату:
   $n(\text{Na}_2\text{CO}_3) = \dfrac{m(\text{Na}_2\text{CO}_3)}{M(\text{Na}_2\text{CO}_3)} = \dfrac{10{,}6\text{ г}}{106\text{ г/моль}} = 0{,}1\text{ моль}$.

4. Складемо рівняння реакції:
   $\text{Na}_2\text{CO}_3 + 2\text{HCl} = 2\text{NaCl} + \text{CO}_2\uparrow + \text{H}_2\text{O}$

За рівнянням реакції з $1\text{ моль Na}_2\text{CO}_3$ утворюється $1\text{ моль CO}_2$:
$n(\text{CO}_2) = n(\text{Na}_2\text{CO}_3) = 0{,}1\text{ моль}$.

5. Обчислимо об’єм утвореного вуглекислого газу за нормальних умов:
   $V(\text{CO}_2) = n(\text{CO}_2) \cdot V_m = 0{,}1\text{ моль} \cdot 22{,}4\text{ л/моль} = 2{,}24\text{ л}$.

Відповідь:
Об’єм утвореного газу становить $2{,}24\text{ л}$.

6.5 Обчисліть масу калій гідроксиду, необхідного для взаємодії з купрум(2+) сульфатом, що міститься в розчині масою 300 г із масовою часткою солі 8 %.

Відомо:
$m(\text{р-ну CuSO}_4) = 300\text{ г}$
$w(\text{CuSO}_4) = 8\%$ ($0{,}08$)

Обчислити:
$m(\text{KOH}) - ?$

Розв’язання:

1. Знайдемо масу купрум(II) сульфату в розчині:
   $m(\text{CuSO}_4) = m(\text{р-ну CuSO}_4) \cdot w(\text{CuSO}_4) = 300\text{ г} \cdot 0{,}08 = 24\text{ г}$.

2. Молярні маси речовин:
   $M(\text{CuSO}_4) = 64 + 32 + 16 \cdot 4 = 160\text{ г/моль}$,
   $M(\text{KOH}) = 39 + 16 + 1 = 56\text{ г/моль}$.

3. Обчислимо кількість речовини купрум(II) сульфату:
   $n(\text{CuSO}_4) = \dfrac{m(\text{CuSO}_4)}{M(\text{CuSO}_4)} = \dfrac{24\text{ г}}{160\text{ г/моль}} = 0{,}15\text{ моль}$.

4. Складемо рівняння реакції:
   $\text{CuSO}_4 + 2\text{KOH} = \text{Cu(OH)}_2\downarrow + \text{K}_2\text{SO}_4$

За рівнянням реакції з $1\text{ моль CuSO}_4$ реагує $2\text{ моль KOH}$:
$n(\text{KOH}) = 2 \cdot n(\text{CuSO}_4) = 2 \cdot 0{,}15\text{ моль} = 0{,}3\text{ моль}$.

5. Знайдемо масу калій гідроксиду:
   $m(\text{KOH}) = n(\text{KOH}) \cdot M(\text{KOH}) = 0{,}3\text{ моль} \cdot 56\text{ г/моль} = 16{,}8\text{ г}$.

Відповідь:
Маса необхідного калій гідроксиду становить $16{,}8\text{ г}$.

6.6 За наведеною графічною інформацією складіть умову задачі та розв’яжіть її.

Умова задачі: До розчину натрій карбонату, взятого в достатній кількості, додали 400 г розчину кальцій хлориду з масовою часткою солі 5,55 %. Обчисліть масу осаду, що утворився внаслідок реакції.

Відомо:
$m(\text{розч. CaCl}_2) = 400\text{ г}$
$w(\text{CaCl}_2) = 5{,}55\% = 0{,}0555$

Обчислити:
$m(\text{осаду})$

Розв’язання:

1. Обчислюємо масу кальцій хлориду в розчині:
   $m(\text{CaCl}_2) = m(\text{розч. CaCl}_2) \cdot w(\text{CaCl}_2) = 400\text{ г} \cdot 0{,}0555 = 22{,}2\text{ г}$

2. Визначаємо молярну масу кальцій хлориду:
   $M(\text{CaCl}_2) = 40 + 2 \cdot 35{,}5 = 111\text{ г/моль}$

3. Обчислюємо кількість речовини кальцій хлориду:
   $n(\text{CaCl}_2) = \dfrac{m(\text{CaCl}_2)}{M(\text{CaCl}_2)} = \dfrac{22{,}2\text{ г}}{111\text{ г/моль}} = 0{,}2\text{ моль}$

4. Складаємо рівняння хімічної реакції:
   $\underset{0{,}2\text{ моль}}{\text{CaCl}_2} + \text{Na}_2\text{CO}_3 \rightarrow \underset{0{,}2\text{ моль}}{\text{CaCO}_3\downarrow} + 2\text{NaCl}$

За рівнянням реакції співвідношення кількостей речовин дорівнює:
$n(\text{CaCO}_3) = n(\text{CaCl}_2) = 0{,}2\text{ моль}$

5. Визначаємо молярну масу осаду кальцій карбонату:
   $M(\text{CaCO}_3) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100\text{ г/моль}$

6. Обчислюємо масу осаду $\text{CaCO}_3$:
   $m(\text{CaCO}_3) = n(\text{CaCO}_3) \cdot M(\text{CaCO}_3) = 0{,}2\text{ моль} \cdot 100\text{ г/моль} = 20\text{ г}$

Відповідь:
Маса утвореного осаду становить 20 г.

6.7 За наведеною графічною інформацією складіть умову задачі та розв’яжіть її.

Умова задачі: До 200 г розчину нітратної кислоти додали калій гідроксид масою 2,8 г до повної нейтралізації. Обчисліть масову частку солі в утвореному розчині.

Відомо:
$m(\text{KOH}) = 2{,}8\text{ г}$
$m(\text{розч. HNO}_3) = 200\text{ г}$

Обчислити:
$w(\text{KNO}_3)$

Розв’язання:

1. Визначаємо молярну масу калій гідроксиду:
   $M(\text{KOH}) = 39 + 16 + 1 = 56\text{ г/моль}$

2. Обчислюємо кількість речовини калій гідроксиду:
   $n(\text{KOH}) = \dfrac{m(\text{KOH})}{M(\text{KOH})} = \dfrac{2{,}8\text{ г}}{56\text{ г/моль}} = 0{,}05\text{ моль}$

3. Складаємо рівняння хімічної реакції:
   $\underset{0{,}05\text{ моль}}{\text{KOH}} + \text{HNO}_3 \rightarrow \underset{0{,}05\text{ моль}}{\text{KNO}_3} + \text{H}_2\text{O}$

За рівнянням реакції кількість утвореної солі дорівнює:
$n(\text{KNO}_3) = n(\text{KOH}) = 0{,}05\text{ моль}$

4. Визначаємо молярну масу утвореної солі калій нітрату:
   $M(\text{KNO}_3) = 39 + 14 + 3 \cdot 16 = 101\text{ г/моль}$

5. Обчислюємо масу калій нітрату:
   $m(\text{KNO}_3) = n(\text{KNO}_3) \cdot M(\text{KNO}_3) = 0{,}05\text{ моль} \cdot 101\text{ г/моль} = 5{,}05\text{ г}$

6. Обчислюємо масу утвореного розчину:
   $m(\text{утвор. розч.}) = m(\text{KOH}) + m(\text{розч. HNO}_3) = 2{,}8\text{ г} + 200\text{ г} = 202{,}8\text{ г}$

7. Обчислюємо масову частку солі в утвореному розчині:
   $w(\text{KNO}_3) = \dfrac{m(\text{KNO}_3)}{m(\text{утвор. розч.})} \cdot 100\% = \dfrac{5{,}05\text{ г}}{202{,}8\text{ г}} \cdot 100\% \approx 2{,}49\%$

Відповідь:
Масова частка солі в утвореному розчині становить 2,49 %.

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

Відповідно до зображених піктограм визначено такі види діяльності на уроці:

1. Теоретична діяльність (опрацювання навчального матеріалу, пошук відповідей на запитання).
2. Обчислювальна та практична діяльність (розв’язування графічних задач і розрахунки).
3. Пошуково-творча діяльність (складання умов задач та генерація ідей).
4. Рефлексивна діяльність (оцінювання власної роботи на мішені досягнень).

Оцінювання роботи виконано шляхом заповнення секторів мішені високим балом відповідно до повністю та правильно розв’язаних задач і засвоєного матеріалу.