Практическая работа №3: Приготовление растворов с определенной массовой долей растворенного вещества
Цель работы: Научиться рассчитывать нужное количество компонентов раствора соли заданной концентрации.
Задание 1
Дано:
- Масса раствора (m_раствора) = 333 г
- Массовая доля NaCl (w(NaCl)) = 3,18%
Найти:
- Массу NaCl (m(NaCl))
- Объем воды (V(H₂O))
Решение:
Рассчитываем массу хлорида натрия (NaCl): Формула для расчета массы растворённого вещества: \[ m(NaCl) = w(NaCl) \times m(раствора) \] Подставим известные значения: \[ m(NaCl) = 0,0318 \times 333 \text{ г} \] \[ m(NaCl) \approx 10,59 \text{ г} \]
Рассчитываем массу воды: Масса воды m(H₂O) = Масса раствора - Масса NaCl: \[ m(H₂O) = m(раствора) - m(NaCl) \] Подставляем значения: \[ m(H₂O) = 333 \text{ г} - 10,59 \text{ г} \approx 322,41 \text{ г} \]
Ответы:
- Масса NaCl = 10,59 г
- Масса воды = 322,41 г
Задание 2
Дано:
- Масса раствора = 333 г
- Массовая доля NaCl до добавления воды = 3,18%
- Масса добавленной воды = 30 г
Найти:
- Массовая доля NaCl после добавления воды.
Решение:
Дополнительная масса раствора после добавления воды: \[ m(новый \, раствор) = m(раствора) + m(добавленной \, воды) \] \[ m(новый \, раствор) = 333 \text{ г} + 30 \text{ г} = 363 \text{ г} \]
Масса NaCl остаётся той же (10,59 г), поэтому теперь рассчитываем новую массовую долю: \[ w(новый \, NaCl) = \frac{m(NaCl)}{m(новый \, раствор)} \times 100\% \] Подставляем известные значения: \[ w(новый \, NaCl) = \frac{10,59 \text{ г}}{363 \text{ г}} \times 100\% \] \[ w(новый \, NaCl) \approx 2,92\% \]
Ответ:
- Массовая доля NaCl после добавления 30 г воды ≈ 2,92%
Дополнительное задание
Задание 1. Приготовление 40 г 5% раствора NaCl:
Дано:
- Масса раствора = 40 г
- Массовая доля NaCl = 5%
Найти:
- Масса NaCl
- Масса воды
Решение:
Масса NaCl: \[ m(NaCl) = \frac{5}{100} \times 40 \text{ г} = 2 \text{ г} \]
Масса воды: \[ m(H₂O) = m(раствора) - m(NaCl) = 40 \text{ г} - 2 \text{ г} = 38 \text{ г} \]
Ответы:
- Масса NaCl = 2 г
- Масса воды = 38 г
Задание 2. Приготовление 2% раствора NaCl из предыдущего раствора:
Дано:
- Масса исходного раствора = 40 г
- Массовая доля NaCl = 5%
- Необходимо 2% раствор.
Найти:
- Масса конечного раствора (г) для 2%-ного.
- Масса NaCl в конечном растворе.
- Масса добавленной воды.
Решение:
Полная масса раствора для 2%-ного: Для получения 2% раствора нам нужно определить массу конечного раствора. \[ m(конечный \, раствор) = \frac{m(NaCl)}{0,02} = \frac{2 \text{ г}}{0,02} = 100 \text{ г} \]
Таким образом, необходимо развести 40 г до 100 г.
Находим, сколько воды нужно добавить: \[ m(добавленной \, воды) = m(конечный \, раствор) - m(исходный \, раствор) = 100 \text{ г} - 40 \text{ г} = 60 \text{ г} \]
Ответы:
- Для 2% раствора: необходимо 100 г конечного раствора, добавить 60 г воды.
Выводы:
- В данной работе мы научились рассчитывать состав растворов с определенной концентрацией, а также определять, как изменение количества растворителя влияет на концентрацию раствора.