Химия: расследуем мир веществ Урок 57 из 58
Что сохраняется при разбавлении раствора?
Применим баланс растворённого вещества и не будем складывать объёмы без условия.
Опорная карта
Схема модели
Работа только с бумагой, калькулятором и данными. Не нагревайте, не пробуйте и не нюхайте образцы, не смешивайте бытовую химию и не проводите электрические опыты. Прозрачность и обычная фильтрация не доказывают, что вода пригодна для питья.
Ситуация и вопрос
В раствор добавили воду. Количество соли осталось тем же, но концентрация изменилась. Какая величина сохраняется, а какая нет? Рассмотрите две модели: разбавление до заданного конечного объёма и смешивание растворов по массам. Это бумажные задачи.
Новые слова без пропусков
При разбавлении добавляют растворитель. Если вещество не теряется и не реагирует, n₁=n₂. Поскольку n=cV, получаем c₁V₁=c₂V₂. V₂ — конечный объём раствора. Для массовых долей сохраняется масса вещества: w₁m₁=w₂m₂ при тех же ограничениях.
Предскажите
Предскажите, увеличится ли c после добавления чистой воды. Будет ли новый объём всегда точной суммой исходного объёма и объёма воды? Для ответа о c важен баланс вещества; для точного V нужны измерение или явное допущение.
Исследуйте или разберите данные
Дано 100 мл раствора c₁=0,50 моль/л, конечный объём V₂=250 мл. Переведите объёмы в литры, найдите n до и после. Отдельно смешайте на бумаге 100 г 10%-го и 100 г 4%-го растворов одного вещества без реакции и потерь.
| Объект / шаг | Дано / расчёт | Результат |
|---|---|---|
| 100 → 250 mL | 0.50 × 100 / 250 | 0.20 mol/L |
| 100 g; 10% + 100 g; 4% | 14 / 200 | 7% |
| 50 g; 10% + 150 g; 4% | 11 / 200 | 5.5% |
Разобранный пример
В первом случае n=0,50×0,100=0,050 моль; c₂=0,050/0,250=0,20 моль/л. Во втором масса вещества 10+4=14 г, общая масса 200 г, w=14/200=0,07=7%. Среднее двух процентов допустимо здесь потому, что массы растворов равны.
Где легко ошибиться
Ошибка: усреднять проценты при любых массах или считать V₂ объёмом добавленной воды. При смешивании 50 г 10%-го и 150 г 4%-го растворов массы вещества 5 и 6 г, доля 11/200=5,5%, а не 7%. Сначала баланс, затем деление.
Перенос в новый случай
Новый случай: 40 мл раствора 0,75 моль/л довели до конечного объёма 120 мл. Найдите n и c₂. В другом примере к 80 г 15%-го раствора добавили 40 г воды. Какова новая массовая доля при отсутствии потерь?
Ответ и проверка памяти
Проверка: n=0,030 моль, c₂=0,25 моль/л; 12 г вещества в 120 г раствора дают 10%. Не переносите формулу разбавления на реакцию или выпадение осадка без нового баланса. Восстановите условия: тот же компонент, отсутствие потерь, правильный конечный объём или масса.
Задание
К 50 г 12%-го раствора добавили 100 г воды: новая доля? Что сохранилось?
Ответы
Показать ответы
6 г компонента в 150 г раствора: 4%; масса компонента при отсутствии потерь и реакции.
Когда вернуться
Закройте страницу и через 10 минут воспроизведите карту, определите термины своими словами и решите новый случай. Через сутки и через неделю повторите без подсказки. Если ошибка осталась, вернитесь к разобранному примеру и запишите, какой шаг был пропущен.
Источники и границы
Если вы нашли ошибку или опечатку в тексте статьи, то сообщите нам об этом
Комментарии (0)
Войдите, чтобы оставить комментарий →
Пока нет комментариев. Будьте первым.