Масова частка розчиненої речовини

Пригадаймо, як обчислити масові частки складників розчину та їхню масу в ньому.

Масова частка розчиненої речовини - важлива кількісна характеристика розчинів. Її завжди зазначають на етикетках хімічних реактивів, харчових продуктів, лікарських засобів у формі розчинів. Наприклад, масова частка йоду в його водно-спиртовому розчині становить 5 %; амоніаку й гідроген пероксиду в їхніх водних розчинах - 10 % і 3 % відповідно; оцтової кислоти у столовому оцті - 6 % (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Розчин йоду водно-спиртовий із масовою часткою йоду 5 %. Зазначені на етикетці масові частки складників розчинів - важливий елемент марковання споживчої продукції (w(I₂) = 5 %). Завдання. Поясніть, чому під час використання розчинів у побуті й на виробництві важливо знати їхній кількісний склад

Масова частка розчиненої речовини — це відношення її маси до маси розчину. Сума часток усіх складників розчину становить одиницю, або 100 %.

Масову частку розчиненої речовини в розчині обчислюють за формулою:

де w(X) - масова частка розчиненої речовини X; m(X) - маса розчиненої речовини X, г; m(S) - маса розчинника S, г; т(розчину) = m(X) + m(S), г.

Сплави - це тверді розчини. Наприклад, нейзильбер (від нім. neusilber-«нове срібло») - сплав міді з нікелем і цинком. Масова частка нікелю в ньому становить від 5 до 35 %, цинку - від 13 до 45 %. З нейзильберу виготовлено пам'ятні монети «Небесна сотня», «Революція гідності», «Євромайдан» (рис. 3.2). Вони присвячені пам'яті героїв - громадян України всіх національностей, які стали символом гідності, громадянської мужності й патріотизму.

Ви вже знаєте співвідношення між масою, об’ємом і густиною речовини та масою розчину, масовою часткою і масою розчиненої речовини. Щоб актуалізувати ці знання, проаналізуйте схеми (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Співвідношення між масою, об’ємом і густиною речовини (1) та масою розчину, масовою часткою і масою розчиненої речовини (2)

Пригадаймо послідовність дій, за якою обчислюють масову частку розчиненої речовини.

Алгоритм обчислення масової частки розчиненої речовини

Послідовність дій	Приклад
2. Запишіть скорочено за допомогою загальноприйнятих позначень умову задачі та її вимогу.
3. Обчисліть масу води в розчині за формулою m(H2O) = V(H2O)p(H2O).
4. Обчисліть масу розчину. Вона дорівнює сумі мас розчиненої речовини і розчинника.
5. Обчисліть масову частку розчиненої речовини: поділіть масу розчиненої речовини на масу розчину.
6. Запишіть відповідь.

Як обчислити масу розчиненої речовини та об’єм розчинника в розчині? Ці задачі є оберненими до попередньої. Розгляньмо алгоритми їхніх розв’язань.

Алгоритм обчислення маси розчиненої речовини

Послідовність дій	Приклад
1. Прочитайте умову задачі й визначте, що дано, що потрібно обчислити та які додаткові дані потрібні для розв’язання.	Обчисліть масу (кг) сахарози C12H22O11 у цукровому сиропі масою 1 кг, якщо її масова частка в ньому становить 0,6.
2. Запишіть скорочено за допомогою загальноприйнятих позначень умову задачі та її вимогу.
3. Обчисліть масу сахарози в сиропі за формулою W-(C12H22O11) = (rn(H2O) + + W(C12p2O11)) ^12¾°!!)
4. Запишіть відповідь.

Алгоритм обчислення об’єму води в розчині*

Послідовність дій	Приклад
1. Прочитайте умову задачі й визначте, що дано, що потрібно обчислити та які додаткові дані потрібні для розв’язання.
2. Запишіть скорочено за допомогою загальноприйнятих позначень умову задачі та її вимогу.
3. Обчисліть масову частку води в сиропі за формулою ^(H2O) = 1 - ^(C12H22O11)
4. Обчисліть масу води для приготування сиропу. Вона дорівнює добутку маси розчину і масової
6. Запишіть відповідь.

ПРО ГОЛОВНЕ

• Масова частка розчиненої речовини - це відношення її маси до маси розчину.

•    Сума часток усіх складників розчину становить 1, або 100 %.

• Масову частку розчиненої речовини в розчині обчислюють за формулою:

де w(X) - масова частка розчиненої речовини X; m(X) - маса розчиненої речовини X, г; m(S) - маса розчинника S, г; ш(розчину) = m(X) + m(S), г.

Перевірте себе

1. Що таке масова частка розчиненої речовини? Як її позначають? 2. За якою формулою обчислюють масову частку розчиненої речовини? 3. Як обчислити масову частку і масу розчинника в розчині? 4. Чому дорівнює сума масових часток розчинника і розчиненої речовини?

Застосуйте свої знання й уміння

1.    Водно-спиртовий розчин йоду широко застосовують у медицині як знезаражувальний засіб. Обчисліть масу (г) йоду у водно-спиртовому розчині масою 100 г із масовою часткою йоду 5 %.

2.    Водний розчин із масовою часткою гідроген пероксиду 3 % - поширений дезінфі-кувальний засіб. Обчисліть масу (г) гідроген пероксиду в розчині масою 500 г.

3.    Водний розчин із масовою часткою гідроген пероксиду 30 % - сильний вибілю-вальний і дезінфікувальний засіб. Його фасують порціями по 42 кг. Обчисліть масу (кг) гідроген пероксиду в одній порції засобу.

4.    Для відлякування жука-довгоносика під час бутонізації й цвітіння малини та суниці рослини обприскують розчином етанової кислоти. Для приготування розчину оцет об'ємом 0,5 л із масовою часткою етанової кислоти 9 % добавляють до води об'ємом 5 л. Обчисліть масову частку (%) етанової кислоти в одержаному розчині. Уважайте,

г

що густина оцту і густина води - 1 г/см^3?.

5.    Щоб привабити бджіл для опилення, рослини обприскують розчином сахарози. Для його приготування розчиняють чайну ложку цукру у воді об'ємом 1 л. Обчисліть масову частку сахарози в такому розчині. Уважайте, що в чайній ложці міститься цукор

масою 5 г, а густина води - 1 г/см^3.

см³

6.    Для профілактики захворювань і боротьби зі шкідниками цибулі й часнику грядки поливають розчином натрій хлориду. Для приготування розчину кухонну сіль масою 100 г розчиняють у воді об'ємом 10 л. Обчисліть масову частку натрій хлориду в розчині. Уважайте, що густина води - 1 г/см^3?.

7.    Щоб приготувати розчин для полоскання горла, потрібно розчинити чайну ложку харчової соди NaHCO₃ в теплій кип'яченій воді об'ємом 200 см³. Обчисліть масову частку харчової соди в розчині. Уважайте, що в чайній ложці міститься харчова сода

масою 7 г, а густина води - 1 г/см^3.

Творча майстерня

Відшукайте в додаткових джерелах інформації рецепти засолювання й консервування овочів. Складіть на їхній основі задачі з визначення масової частки розчиненої речовини й запропонуйте однокласникам розв’язати їх.

Це матеріал з підручника Хімія 8 клас Лашевська