Задачи на массовую долю вещества в растворе

Задачи на массовую долю вещества в растворе

 

Есть очень простая формула массовой доли — масса части разделить на массу целого, но в задачах на нахождение массовой доли в растворах есть несколько небольших, но очень существенных нюансов.

 

w вещества в растворе

 

Давайте рассмотрим несколько примеров задач на эту тему.

 

задачи на массовую долю вещества в растворе

 

1. Выделение газа из среды реакции:

 

задача на массовую долю

 

В задачу закралась опечатка — дан нитрат калия, а получают карбонат натрия… давайте сделаем расчет на натрий.

 

Запишем реакцию:                   Na2CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + CO2↑ + H2O

 

В результате реакции выделяется углекислый газ — CO2. Обозначим массу полученной соли m, 

 

n(NaNO3)= m\Mr = m\ 85 моль.

 

Тогда, по уравнению реакции  количество азотной кислоты будет равно количеству соли:

 

n(HNO3) = n (NaNO3)= m \85 моль.

 

m(HNO3)= Mr•n  = 63 •m \85 г

 

Это количество вещества, вступившего в реакцию, нам дано, что это количество соответствует 6.3 %, значит, масса 100% — масса раствора азотной кислоты равна 63 •m •100\(6.3 •85)  г

 

Формула массовой доли вещества в растворе:

 

w вещества в растворе

 

m(вещества)=m(NaNO3)=63 •m \85 гА масса всего раствора будет слагаться из масс реагентов и надо вычесть массу выделившегося газа:

 

m( раствора HNO3) + m(Na2CO3)- m(CO2)

 

m(раствора)= 63 •m •100\(6.3 •85) + 106• m\ 2•85  — 44•m\ 2•85 = 1031•m\85 г

 

w=m(HNO3) \ m(раствора) =63 •m \1031• m = 0,0611 или 6.11%

 

Важно понимать, что происходит при протекании заданной реакции — если выделяется газ, то он уходит из среды раствора, значит, при вычислении массовой доли надо вычесть массу газа из массы раствора.

 

2. Выпадение осадка:

 

выпадение осадка

 

Реакция:                          NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3

 

В ходе реакции выпадает осадок, значит, при расчете массовой доли, надо будет вычесть массу осадка из массы раствора.

 

m(NaCl)= m(раствора) • w = 117 • 0.05  = 5,85 г

 

n(NaCl)= m\Mr=5,85\58,5=0.1 моль

 

m(AgNO3)=m(раствора) • w=127.5 • 0.02 = 2,55 г

 

n(AgNO3)= m\Mr=2,55\170 = 0,015 моль

 

Т.к. количество молей двух реагентов не одинаковое, то надо решить, какое вещество дано в недостатке и по этому количеству молей рассчитать количество полученной соли.

 

NaCl  +   AgNO3    =    AgCl↓ + NaNO3

 

0.1 моль  0.015 моль -> 0.015 моль

 

Очевидно, что хлорид натрия у нас в избытке, значит, считаем по нитрату серебра — n(AgCl)=n(AgNO3 )=0.015 моль.

 

m(AgCl)=n•Mr=0.015•143,5=2,1525 г

 

Этот осадок уйдет из раствора, поэтому при вычислении массовой доли это число надо вычесть из массы раствора:

 

m(раствора) = m(раствора NaCl) + m(раствора AgNO3) — m(AgCl) = 117+127.5-2,1525=242,3475 г

 

Находим массовую долю вещества в растворе:

 

w=m(NaNO3) \ m(раствора)=1.275\242,3475 = 0,00526 или 0.526%

 

 Задачи на массовую долю вещества в растворе

 
 
 

Обсуждение: "Задачи на массовую долю вещества в растворе"

(Правила комментирования)