Przeliczanie zadań, jednostek, rozcieńczanie roztworów, zaokrąglanie wyników.

Transkrypt

1 Przeliczanie zadań, jednostek, rozcieńczanie roztworów, zaokrąglanie wyników. Stężenie procentowe wyrażone w jednostkach wagowych określa liczbę gramów substancji rozpuszczonej znajdującej się w 0 gramach roztworu: C %wag =[m s / m r ] 0% (1.1). Stężenie molowe (molarne) określa liczbę moli składnika w jednym litrze roztworu lub liczbę milimoli składnika w jednym mililitrze roztworu. C v =n i /V [mol dm ] (1.2). Stężenie normalne określa liczbę wali składnika w jednym litrze roztworu lub liczbę miliwali składnika w jednym mililitrze roztworu. Oznacza się je podobnie jak stężenie molowe, jedynie zamiast masy gramocząsteczki należy wziąć masę jednego wala M r : C n =m s / M r V (1.). Aby przeliczyć stężenie normalne na molowe, należy liczbową wartość stężenia normalnego podzielić przez liczbę wskazująca, jaką wielokrotnością wala jest jeden mol danej substancji. Przygotowanie, Rozcieńczanie i mieszanie roztworów. W przypadku mieszania roztworów w otrzymanym końcowym roztworze masa zarówno substancji rozpuszczonej jak i rozpuszczalnika równa jest sumie odpowiednich mas każdego z początkowych roztworów (1) i (2): m = m (1) + m (2) (1.4). Jeżeli przez m r, m r(1), m r(2) oznaczymy masy odpowiednio roztworu końcowego i masy roztworów (1) i (2) przed zmieszaniem, a przez C %wag z odpowiednimi indeksami stężenia procentowe tych roztworów, to: C %wag m r = C %wag(1) m r(1) + C %wag (2) m r(2) (1.5),

2 wynika to ze wzoru, w którym masy substancji rozpuszczonej wyraziliśmy iloczynem masy roztworu i jego C %wag. Należy pamiętać, że takiej równości nie ma, gdy rozpatruje się objętości roztworów. Zatem: C %wag [m r(1) +m r(2) ]= C %wag(1) m r(1) + C %wag(2) m r(2) (1.6). Jeśli zamiast mieszania dwóch roztworów o stężeniu C %wag(1) i C %wag(2) rozcieńczamy roztwór o stężeniu C %wag(1) czystym rozpuszczalnikiem, to C %wag(2) =0 i wzór upraszcza się do postaci: C %wag [m r(1) +m r(2) ]= C %wag(1) m r(1) (1.7). Podobne sposoby obliczania mogą się również odnosić, z odpowiednimi zmianami, do przypadków, gdy wyrażamy stężenie w molach lub walach. Mamy wówczas: n=c m V (1.8), a przy mieszaniu dwóch różnych roztworów: n i = n i(1) + n i(2) (1.9). Stąd odpowiednio w końcowym roztworze o objętości V, stężenie C m można obliczyć wiedząc, że: C m V= C m(1) V 1 + C m(2) V 2 (1.). I tak jak poprzednio, gdy rozważamy przypadek rozcieńczania (mieszania z roztworem o C m(2) =0), uproszczona zależność ma postać: C m V=C m(1) V 1 (1.11). Istotną różnicą jest tu jednak fakt, że łączna objętość roztworu nie musi być równa sumie objętości roztworów początkowych użytych do mieszania. Dlatego w praktyce laboratoryjnej, jeśli z roztworu o danym stężeniu chcemy uzyskać bardziej rozcieńczony

3 roztwór, to roztwór bardziej stężony rozcieńczamy do końcowej objętości, a nie dodajemy czystego rozpuszczalnika w ilości równej różnicy objętości końcowej i początkowej. Wzory chemiczne, masy molowe i równoważnikowe jonów Jon Wzór chemiczny Masa molowa Masa równoważnikowa Amonowy + NH 4 18,4 18,4 Azotanowy NO 62,01 62,01 Chlorkowy Cl 5,46 5,46 Magnezowy Mg 2+ 24,2 12,06 Potasowy K + 9, 9, Siarczanowy 2 SO 4 96,06 48,0 Sodowy Na + 22,99 22,99 Wapniowy Ca 2+ 40,08 20,04 Wodorowęglanowy HCO 61,02 61,02 Węglanowy 2 CO 60,01 0,00 Przedrostki do tworzenia jednostek wielokrotnych i podwielokrotnych Nazwa Oznaczenie Znaczenie eksa peta tera giga mega kilo hekto deka decy centy mili mikro nano piko femto atto E P T G M k h da d c m n p f a 18 = = = = = = =0 1 = 0 =1 1 =0,1 2 =0,01 =0,001 6 =0, =0, =0, =0, =0,

4 Zamiana jednostek tej samej wielkości (objętość) Jednostka Mnożnik przy przeliczaniu na m dm cm mm 1 m dm cm mm Zadania Stężenia roztworów zadania rachunkowe Przykład 1. Roztwór o masie 125g zawiera 0g LiOH. Jakie jest stężenie tego roztworu wyrażone w procentach wagowych? Przykład 2. W 450 g wody rozpuszczono 50g sacharozy. Jakie jest stężenie procentowe otrzymanego roztworu? Przykład. Obliczyć, ile gramów octanu sodu znajduje się w 24 g roztworu o stężeniu 5,%. Przykład 4. Jakie jest stężenie molowe roztworu, który 1,2 litra zawiera 0,6 mola KCl? Przykład ml roztworu zawiera 18 g NaOH. Obliczyć stężenie molowe roztworu. Przykład 6. Ile milimoli siarczanu potasu znajduje się w 250 g 17,4 % owego roztworu tej soli? Przykład 7. Ile moli chlorowodoru zostało rozpuszczone w 150 ml 26 % owego kwasu solnego, którego gęstość wynosi 1,129 g/cm? Jakie jest stężenie molowe tego roztworu? Przykład 8. litry roztworu zawierają 29,4 g kwasu ortofosforowego. Obliczyć stężenie normalne kwasu w roztworze. Przykład 9. Ile gramów kwasu szczawiowego H 2 C 2 O 4 2H 2 O należy odważyć w celu przygotowania 0,5 litra 0,2 n roztworu w reakcji zobojętnienia (M.= 126,07)? Przykład. Jakie jest stężenie normalne 0 % owego roztworu kwasu siarkowego o gęstości 1,218 g/cm.

5 Rozcieńczanie i mieszanie roztworów Przykład 1. Do 28 g 7,5%owego roztworu KCl dodano 122 g wody. Jakie jest stężenie procentowe otrzymanego roztworu? Przykład 2. Zmieszano 15 g 15%owego roztworu NaOH z 5 g 5 % owego roztworu NaOH. Jakie jest stężenie procentowe otrzymanego roztworu? Przykład. Ile gramów wody należy dodać do 20 g 0%owego roztworu KOH, aby otrzymać roztwór 12 %owy? Przykład 4. W jakim stosunku wagowym należy zmieszać 4 % owy roztwór amoniaku z wodą aby otrzymać roztwór 1,5 %owy? Przykład 5. W jakim stosunku wagowym należy zmieszać % owy roztwór NH 4 Cl z 25 % owym roztworem tej samej soli aby otrzymać roztwór 15 %owy? Przykład 6. Zmieszano 250 ml 0,2 M roztworu CH COOH ze150 ml 0,6 M roztworu CH COOH. Obliczyć stężenie molowe otrzymanego roztworu. Przykład 7. Do 20 ml 2,05 M. roztworu HCl dodano 180 ml wody. Jakie jest stężenie molowe otrzymanego roztworu?