§8. Массовая доля растворенного вещества

Вопрос перед параграфом ✓

С помощью какой величины измеряют содержание компонентов не в газовых смесях, а в растворах? В этом случае пользоваться объёмной долей неудобно. Какой величиной характеризуется состав растворов?

Ответ

Содержание компонентов не в газовых смесях, а в растворах измеряют с помощью массовой доли растворенного вещества.
Физические величины, характеризующие состав раствора – это массовая доля, массовый процент.

Проверьте свои знания

Задание №1

Что называют массовой долей растворённого вещества?

Ответ

Массовой долей растворённого вещества в растворе называют отношение массы растворённого вещества к массе раствора.
Запишем формулу:
ω(в−ва) = m(в−ва) : m(р−ра) * 100%

Задание №2

Массовая доля иода в аптечной настойке составляет 3 %. Какую массу иода и спирта нужно взять, чтобы приготовить 15 г настойки?

Ответ

Дано:
ω = 3%
$m_{р-ра}$ = 15 г
Найти:
m ($I_{2}$) − ?
m (спирта) − ?
Решение:
m ($I_{2}$) = $m_{р-ра}$ * ω = 15 * 0,03 = 0,45 г
m (спирта) = $m_{р-ра}$ − m ($I_{2}$) = 15 г − 0,45 г = 14,55 г
Ответ: m ($I_{2}$) = 0,45 г; m (спирта) = 14,55 г

Задание №3

В 250 г воды растворили 2,5 г поваренной соли. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Ответ

Дано:
m (NaCl) = 2,5 г
$m_{воды}$ = 250 г
Найти:
ω − ?
Решение:
$m_{р-ра}$ = $m_{воды}$ + m (NaCl) = 250 г + 2,5 г = 252,5 г
ω = m (NaCl) : $m_{р-ра}$ * 100% = 2,5 г : 252,5 г * 100% = 1%
Ответ: ω = 1%

Задание №4

В 300 г столового уксуса содержится 9 г уксусной кислоты. Определите массовую долю кислоты в столовом уксусе.

Ответ

Дано:
m (в−ва) = 9 г
$m_{р-ра}$ = 300 г
Найти:
ω − ?
Решение:
ω = m (в−ва) : $m_{р-ра}$ * 100% = 9 г : 300 г * 100% = 3%
Ответ: ω = 3%

Задание №5

Найдите массу воды и лимонной кислоты, необходимую для приготовления 150 г 5%−го раствора.

Ответ

Дано:
ω = 5%
$m_{р-ра}$ = 150 г
Найти:
$m_{в-ва}$
m (воды) − ?
Решение:
$m_{в-ва}$ = $m_{р-ра}$ * ω = 150 г * 0,05 = 7,5 г
m (воды) = $m_{р-ра}$ − m (воды) = 150 г − 7,5 г = 142,5 г
Ответ: $m_{в-ва}$ = 7,5 г; m (воды) = 142,5 г

Примените свои знания

Задание №1

Изучите информацию на упаковках соли и соды и рассчитайте массу чистых веществ, содержащихся в столовых образцах этих пищевых добавок.

Ответ

Количество примесей в каменной соли не превышает 0,5%, в пищевой соде 1%.
Так, например, в 1 кг соли масса чистого вещества равняется 995 г, а в соде 990 г
m (соли) = 1 кг * 0,995 = 995 г
m (соды) = 1 кг * 0,99 = 990 г

Задание №2

Из 140 г 5%−го раствора питьевой соды выпарили 40 г воды. Найдите массовую долю соды в полученном растворе.

Ответ

Дано:
$m_{р-ра}$ ($NaHCO_{3}$) = 140 г
ω = 5%
m ($H_{2}O$) = 40 г
Найти:
$ω_{1}$ − ?
Решение:
$ω_{1}$ = $m_{р-ра}$ ($NaHCO_{3}$) * ω : ($m_{р-ра}$ ($NaHCO_{3}$) + m ($H_{2}O$)) * 100%
$ω_{1}$ = 140 г * 0,05 : (140 г + 40 г) * 100% = 3,89%
Ответ: $ω_{1}$ = 3,89%

Задание №3

К 120 г 5%−го раствора сахара добавили 50 г сахара. Найдите массовую долю вещества в полученном растворе.

Ответ

Дано:
$m_{р-ра}$ = 120 г
ω = 5%
m (сахара) = 50 г
Найти:
$ω_{1}$ − ?
Решение:
$ω_{1}$ = ($m_{р-ра}$ * ω + m (сахара)) : ($m_{р-ра}$ + m (сахара)) * 100%
$ω_{1}$ = (120 г * 0,05 + 50 г) : (120 г + 50 г) * 100% = 32,9%
Ответ: $ω_{1}$ = 32,9%

Задание №4

Слили два раствора серной кислоты: 120 г 40%−го и 180 г 10%−го. Найдите массовую долю кислоты в полученном растворе.

Ответ

Дано:
$m_{1р-ра}$ = 120 г
$ω_{1}$ = 40%
$m_{2р-ра}$ = 180 г
$ω_{2}$ = 10%
Найти:
$ω_{3}$ − ?
Решение:
$ω_{3}$ = ($m_{1р-ра}$ * $ω_{1}$ + $m_{2р-ра}$ * $ω_{2}$) : ($m_{1р-ра}$ + $m_{2р-ра}$) * 100%
$ω_{1}$ = (120 г * 0,4 + 180 г * 0,1) : (120 г + 180 г) * 100% = 22%
Ответ: $ω_{3}$ = 22%

Используйте доп.информацию

Задание №1

Пять чайных ложек поваренной соли (полных, с горкой) растворите в 450 г (450 мл) воды. Учитывая, что масса соли в каждой ложке примерно 10 г, рассчитайте массовую долю соли в растворе. В две одинаковые пластиковые бутылки объёмом 0,5 л налейте полученный раствор и водопроводную воду. Поместите бутылки в морозильную камеру холодильника. Загляните в холодильник примерно через час. В какой бутылке содержимое раньше превратилось в лёд? Сделайте вывод.

Ответ

Дано:
m (соли) = 50 г
m (воды) = 450 г
Найти:
ω (соли) − ?
Решение:
ω (соли) = $\frac{m (соли) }{m (соли) + m (воды) }$ * 100% = 10%
Ответ: ω (соли) = 10%
Водопроводная вода раньше превратится в лёд, чем 10% водный раствор поваренной соли.
Вывод: растворённая поваренная соль снижает температуру замерзания воды.