Практическое занятие №16. Приготовление растворов заданной (молярной) концентрации
Инструкция выполнения работы
Тема: Приготовление сахара в растворе
Цель работы: Научиться готовить растворы заданной концентрации и проводить расчеты, связанные с массовой долей растворенного вещества.
Оборудование: мерный цилиндр, коническая колба, лабораторные весы, стеклянная палочка, вода, сахар.
Ход работы
Отмерьте мерным цилиндром необходимый объем воды (например, 50 мл) и влейте его в коническую колбу. Объем воды: 50 мл.
Взвесьте на лабораторных весах 2 г сахара. Масса сахара: 2 г.
Уравновесьте лабораторные весы. На левую чашку весов поставьте гирьки нужной массы (2 г), а на правую аккуратно насыпьте сахар до уравновешивания.
Поместите сахар в колбу с водой и перемешайте до полного растворения. После взвешивания чашка весов должна оставаться чистой.
Оформите отчет о работе.
Отчет
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Масса сахара, г | 2 |
| Объем воды, мл | 50 |
| Плотность воды, г/мл | 1 |
| Масса воды, г | 50 |
| Масса раствора, г | 52 |
| Массовая доля сахара (%) | 3.85 |
| Число молекул сахара | Ncахара |
Расчеты
Масса воды (mводы): \[ m_{\text{воды}} = V_{\text{воды}} \times \rho_{\text{воды}} = 50 \, \text{мл} \times 1 \, \text{г/мл} = 50 \, \text{г} \]
Масса раствора (mр-ра): \[ m_{\text{р-ра}} = m_{\text{сахара}} + m_{\text{воды}} = 2 \, \text{г} + 50 \, \text{г} = 52 \, \text{г} \]
Массовая доля сахара (W): \[ W_{\text{сахара}} = \frac{m_{\text{сахара}}}{m_{\text{р-ра}}} \times 100\% = \frac{2 \, \text{г}}{52 \, \text{г}} \times 100\% \approx 3.85\% \]
Молярная масса сахара (C12H22O11): \[ M_{\text{сахара}} = 12 \times 12 + 22 \times 1 + 11 \times 16 = 342 \, \text{г/моль} \]
Количество вещества (nсахара): \[ n_{\text{сахара}} = \frac{m_{\text{сахара}}}{M_{\text{сахара}}} = \frac{2 \, \text{г}}{342 \, \text{г/моль}} \approx 0.00584 \, \text{моль} \]
Число молекул сахара (Ncахара): \[ N_{\text{сахара}} = N_A \times n_{\text{сахара}} = 6 \times 10^{23} \times 0.00584 \approx 3.52 \times 10^{21} \, \text{молекул} \]
Вывод:
В ходе практического занятия мы научились рассчитывать массовую долю растворенного вещества, а также определять количество молекул в растворе. Эти навыки важны для дальнейшего изучения химии и практических лабораторных работ.
Закрепление
Задачи:
Приготовьте 60 мл раствора поваренной соли с массовой долей 5%.
- Для этого необходимо найти массу поваренной соли. Для массовой доли 5%: \[ W = \frac{m_{\text{соли}}}{m_{\text{раствора}}} \times 100\% \] Для раствора 60 мл (предположим, что плотность раствора близка к 1 г/мл): \[ m_{\text{раствора}} = 60 \, \text{г} \quad \Rightarrow \quad 5 = \frac{m_{\text{s}}}{60} \times 100 \quad \Rightarrow \quad m_{\text{s}} = \frac{5}{100} \times 60 = 3 \, \text{г} \]
Как изменится массовая доля растворенной соли, если к данному раствору добавить еще 1 г соли?
- Новая масса соли = 3 г + 1 г = 4 г.
- Новая масса раствора = 60 г + 1 г = 61 г.
- Новая массовая доля: \[ W' = \frac{4}{61} \times 100 \approx 6.56\% \]
Теперь студент может решить аналогичные задачи.