Что называют массовой долей растворенного вещества. Растворы: концентрация, массовая доля. Определение, расчет и рекомендации. Расчет молярной концентрации

Даже в одном грамме вещества может содержаться до тысячи различных соединений. Каждое соединение отвечает за определенное свойство вещества, а бывает так, что это не определенное вещество, а смесь. В любом случае на производстве часто возникает ситуация утилизации химических отходов и задача использования вторичного сырья. Именно химические реакции, позволяющие найти и выделить определенное вещество являются главенствующими. Но для этого надо сначала узнать как найти массовую долю.

Понятие массовой доли вещества отражает его содержание и концентрацию в сложной химической структуре, будь то смесь или сплав. Зная общую массу сплава или смеси, можно найти массы составляющих их веществ, при условии, что известны их массовые доли. Как найти массовую долю, формула обычно выражается в виде дроби: массовая доля вещества масса вещества/масса всей смеси.

Давайте проведем небольшой эксперимент! Для этого нам понадобятся периодическая таблица химических элементов им. Менделеева, весы и калькулятор.

Как найти массовую долю вещества

Необходимо определить массовую долю вещества, вещество находится в виде смеси. Первоначально кладем на весы само вещество. Получили массу вещества. Зная определенную массу вещества в смеси мы с легкостью получим его массовую долю. К примеру есть 170г. воды. В них находится 30 грамм вишневого сока. Общая масса=170+30=230 грамм. Поделим массу вишневого сока к общей массе смеси: 30/200=0.15 или 15% .

Как найти массовую долю раствора

Решение данной проблемы может понадобиться при определении концентрации пищевых растворов(уксус) или лекарственных препаратов. Дана масса раствора KOH, он же гидроксид калия, массой в 400 грамм. KOH (масса самого вещества) составляет 80 грамм. Необходимо найти массовую долю желчи в полученном растворе. Формула нахождения решения: KOH (масса раствора гидроксида калия) 300 г, масса растворенного вещества (KOH) 40 г. Найдите KOH (массовую долю щелочи) в полученном растворе, t- массовая доля. m- масса, t (вещества) = 100%* m (вещества) / m (раствора (вещества). Таким образом KOH (массовая доля раствора гидроксида калия): t (KOH) = 80 г /400 г х 100% = 20 %.

Как найти массовую долю углерода в углеводороде

Для этого используем таблицу Менделеева. Ищем вещества в таблице. В таблице приведена атомная масса элементов. 6 углеродов с атомной массой 12 и 12 водородов с атомной массой равной 1. m (C6H12) = 6 х 12 + 12 х 1= 84 г/моль, ω (С) = 6 m1(С) / m (C6H12) = 6 х 12 / 84 = 85%

Определение массовой доли на производствах производится в специальных химических лабораториях. Для начала берется небольшой образец, на который испытывают различные химические реакции. Или внедряют лакмусовые бумажки, которые могут показать наличие того или иного компонента. После выяснения первоначальной структуры вещества можно начинать выделение компонентов. Это достигается за счет простых химических реакций, когда одно вещество контактирует с другим и получается новое, возможен осадок. Существуют и более продвинутые способы, такие как электролиз, нагревание, охлаждение, выпаривание. Для подобных реакций нужно большое промышленное оборудование. Производство, конечно, тяжело назвать экологически чистым, тем не менее современные технологии обработки отходов позволяют минимизировать нагрузку на природу.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

МБОУ «Хову-Аксынская средняя общеобразовательная школа» РАСТВОРЫ. Вычисление массовой доли растворенного вещества в растворе Урок для 8-го класса Учитель: Хуурак А.Х.

Если ты, придя с мороза, Наливаешь крепкий чай, Хорошенько сахарозу В чашке ложкой размешай.

Задача Бабушка внукам на завтрак приготовила чай, один попросил положить в стакан две чайные ложки сахара, а второй – два кусочка сахара - рафинада. Определите, не пробуя на вкус, в каком стакане чай слаще?

Вопросы Что Вы понимаете под словосочетанием «Сладкий чай» с точки зрения химии? Почему Вы не можете сразу ответить на вопрос задачи? Каких знаний или умений Вам не хватает?

Тема: Растворы. Вычисления массовой доли растворенного вещества в растворе.

Цель: Формирование знаний о растворах, массовой доли растворенного вещества

План урока: Вспомнить, что мы уже знаем по этой теме? Узнать, как найти содержание растворенного вещества в растворе? Узнать количественные данные для решения задачи? Решить предложенную задачу. Применить полученные знания при решении других задач.

О чём идёт речь в задаче, поставленной в начале урока? Что же такое чай с сахаром с точки зрения химии? Из чего состоит любой раствор? Что в нём является растворителем, а что растворенным веществом?

Растворы – это однородные системы, состоящие из молекул растворителя и частиц растворенного вещества, между которыми происходят физические и химические взаимодействия

Вода что добавили + растительное масло + речной песок + поваренная соль (NaCl) + оксид калия (K 2 O) Растворение нет нет да да Химическая реакция нет нет нет да K 2 O + Н 2 О 2КОН Что образовалось неоднородная система (эмульсия) неоднородная система (суспензия) однородная система (раствор) однородная система (раствор)

Взвеси, в которых мелкие капельки какой-либо жидкости равномерно распределены между молекулами воды, называют эмульсиями. Взвеси, в которых мелкие частицы твердого вещества равномерно распределены между молекулами воды, называют суспензиями.

Растворимость веществ в воде Вещества хорошо растворимые (в 100г H 2 O больше 1г вещества) нерастворимые (в 100г H 2 O меньше 0,01г вещества) малорастворимые (в 100г H 2 O меньше 1г вещества) РАСТВОРИМОСТЬ НЕКОТОРЫХ СОЛЕЙ В 100 г ВОДЫ ПРИ 20 °С Хорошо растворимые Сульфат меди Нитрат калия Иодид натрия CuS0 4 KN0 3 Nal 22,2 31,6 179,10 Практически нерастворимые Бромид серебра Хлорид серебра Иодид серебра AgBr AgCl Agl 0,0037 0,00009 0,000003 Малорастворимые Сульфат серебра Сульфат кальция Иодид свинца Ag 2 S0 4 CaS0 4 Pbl 2 0,79 0,20 0,07 Карбонат кальция CaCO 3 Гидроксид кальция Ca (OH) 2 Хлорид кальция CaCl 2

Способность вещества образовывать с другими веществами (растворителями) однородные системы – растворы Зависит: От природы растворяемого вещества От температуры

Растворы насыщенные ненасыщенные это растворы, в которых данное вещество при данной температуре больше растворяться не может это растворы, в которых данное вещество при данной температуре еще может растворяться Коэффициент растворимости – это масса вещества (г), способная раствориться в одном литре растворителя (л) Например, растворимость NANO 3 равна 80,5 г/л при 10 0 С. Это означает, что при данной температуре в одном литре воды может раствориться 80,5 г. нитрата натрия.

Узнайте как найти содержание растворенного вещества в растворе, количественные данные для решения задачи. «В каком стакане чай слаще?»

продолжите предложения Раствор состоит из… Растворителем может быть… Для того, чтобы приготовить раствор заданной концентрации необходимо знать…

РАСТВОРЫ Разбавленные Концентрированные Если в определенном объеме раствора содержится мало растворенного вещества Если в определенном объеме раствора содержится много растворенного вещества

Как выражают содержание вещества в растворе? Содержание вещества в растворе часто выражают в массовых долях.

Что такое массовая доля растворенного вещества? Отношение массы растворенного вещества к массе раствора называют массовой долей растворенного вещества (w - омега): w р.в.- массовая доля растворенного вещества (%); m в-ва – масса вещества или соли (г); m р-ра – масса раствора (г)

Физминутка

Решение задач В 513 грамм дистиллированной воды растворили 20 грамм соли. Вычислите массовую долю растворенного вещества в полученном растворе? Дано: Решение: m(H 2 O) =513 г 1. Вычисляем, массу раствора: m (соли)=20 г w- ? 2. Вычисляем массовую долю по формуле:

Я узнал… Я знаю… Я могу… Вызвало затруднение… Мне это пригодится…

СПАСИБО за урок!

Предварительный просмотр:

Технологическая карта урока

Тема урока: «Растворы. Вычисление массовой доли растворённого вещества в растворе» (1 час)

Класс: 8а

Учитель: Хуурак Аяна Хемчикеевна

Тип урока: урок открытия новых знаний

Цель урока:

Задачи:

1.На систему знаний: сформировать знания о растворах и массовой доле растворённого вещества.

2. На систему специальных умений:

а) объяснять понятия «раствор», «растворённое вещество», «растворитель»;

б) уметь вычислять массу раствора, массовую долю растворённого вещества в растворе, массу растворённого вещества.

3. На систему общеспециальных умений:

а) работать с текстом учебника;

б) составлять алгоритм решения задачи;

в) уметь производить необходимые расчёты для нахождения массовой доли растворённого вещества.

4. На систему общеучебных умений и навыков:

а) уметь анализировать, сравнивать, обобщать и делать выводы

Планируемые результаты учебного занятия:

Предметные: умение давать определение понятию «раствор», знание формулы для расчета массовой доли вещества в растворе, умение вычислять массовую долю вещества в растворе, массу раствора, массу растворенного вещества.

Метапредметные:

регулятивные: умение планировать и регулировать свою деятельность, самостоятельно планировать пути достижения цели, владение основами самоконтроля и самооценки;

коммуникативные: готовность получать необходимую информацию, отстаивать свою точку зрения в диалоге и в выступлении, выдвигать гипотезу, доказательства, продуктивно взаимодействовать со своими партнерами, владение устной и письменной речью;

познавательные: умение определять понятия, устанавливать аналогии, строить логические рассуждения и делать выводы, производить поиск информации, анализировать и оценивать её достоверность.

Личностные: принятие социальной роли обучающегося, развитие мотивов учебной деятельности и формирование личностного смысла обучения, социальных и межличностных отношений.

Используемая технология: ИКТ, технология обучения в сотрудничестве.

Информационно-технологические ресурсы: Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. Химия: учебник для 8 класса общеобразовательных организаций/. Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман - 3-е изд.- М: «Просвещение», 2015.- 207 с., Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, компьютер, мультимедиапроектор, презентация.

Этапы урока:

1. Изучение нового материала и решение проблемы.
2. Физкультминутка.
3. Первичное закрепление.
4. Домашнее задание.
5. Рефлексия.

Ход урока:

1. Мотивационо-информационный. Постановка проблемы.

Присутствие и готовность учащихся к уроку.

- Приветствие, создание положительного эмоционального настроя.

Здравствуйте, садитесь. Хочу начать урок следующими словами: Если ты, придя с мороза,
Наливаешь крепкий чай,
Хорошенько сахарозу
в чашке ложкой размешай.

Сейчас я предлагаю вам решить следующую задачу:

Бабушка внукам на завтрак приготовила чай, один попросил положить в стакан 2 чайные ложки сахара, а второй – 2 кусочка сахара-рафинада. Определите, не пробуя на вкус, в каком стакане чай слаще? (Чтение задачи сопровождается показом слайдов, слайд 3).

Будете работать в парах.

Дети: работают в парах.

- Я вижу удивление в ваших глазах, вы не знаете, как это сделать? Прежде всего, посмотрите на чай с сахаром с точки зрения химии.

Обсудите в парах и запишите ответы на вопросы:

– Что вы понимаете под словосочетанием «сладкий чай» с точки зрения химии?

– Почему вы не можете сразу ответить на вопрос задачи?

– Каких знаний или умений вам не хватает?

Исходя из ваших ответов, сформулируйте тему урока.

(Дети работают в парах, отвечают на вопросы, затем идёт коллективное обсуждение ответов отдельных пар, учитель комментирует ответы, подводит к теме урока)

Итак, тема нашего урока «Растворы. Вычисление массовой доли растворённого вещества в растворе».

Запишите сегодняшнее число и тему урока .

Что вам нужно знать на уроке?

Какая цель нашего урока?

Цель: формирование знаний о растворах, массовой доле растворенного вещества.

1. Планирование решения проблемы и достижения цели урока.

Теперь давайте составим последовательность наших действий для достижения цели урока (формулируется в совместной беседе с учащимися, затем высвечивается на слайде 4):

План урока:

1. Вспомнить, что мы уже знаем по этой теме.

2. Узнать, как найти содержание растворённого вещества в растворе.

3. Узнать количественные данные для решения задачи.

4. Решить предложенную задачу.

5. Применить полученные знания при решении других задач.

1. Актуализация знаний учащихся.

Сейчас обсуждаем этапов работы, решаем проблемных ситуаций. Работаем с учебником. Откройте учебники страница 110 параграф 33.

1. Вспомним, что мы уже знаем по этой теме.

Ответим на вопросы:

О чём идёт речь в задаче, поставленной в начале урока? (о чае с сахаром)

Так что же такое чай с сахаром с точки зрения химии? (раствор)

Из чего состоит любой раствор? (из растворённого вещества и растворителя)

Что в нём является растворителем, а что растворённым веществом? (растворитель – вода, растворенное вещество – сахар)

Давайте запишем в тетрадях.

Слайд 1Растворы – это однородные системы, состоящие из молекул растворителя и частиц растворенного вещества, между которыми происходят физические и химические взаимодействия.

Слайд 2. Какие бывают растворы?

Слайд 3. Растворимость веществ.

1. Изучение нового материала и решение проблемы. Обсуждаем 2 и 3 этапы работы. Работаем с учебником, откройте с.114 параграф 34.

Узнайте, как найти содержание растворённого вещества в растворе, количественные данные для решения задачи (стр. 127-130 учебника, 6 слайд презентации) и решите задачу. (работа с учебником в парах: вывод формулы, решение задачи).

Итак, смогли ли вы ответить на вопрос: «В каком стакане чай слаще?»

Кто хочет проверить это опытным путём? (Один пробует чай на вкус в обоих стаканах).

Сейчас продолжите предложения (слайд 9):

1. Раствор состоит из…

2. Растворителем может быть….

3. Для того, чтобы приготовить раствор заданной концентрации, необходимо знать….

Запишите в тетрадях.

Сейчас ответьте на следующий вопрос? Как выражают содержание вещества в растворе? (массовых долях)

Запишите формулу для вычисления массовой доли растворённого вещества на доске.

А почему в одном стакане чай слаще? (зависит от массы растворенного вещества).

1. Физкультминутка. (слайд).

1. Первичное закрепление.

Давайте решим задачи. Чтобы решить данную задачу, нам нужно записать условия задачи.

Домашнее задание.

Рефлексия.

Является одним из распространенных понятий в современной химии. В статье мы выявим особенности растворов, их виды, применение. Отметим некоторые примеры расчета разных видов концентраций.

Особенности растворов

Раствор - это однородная система, имеющая переменный состав. Из двух компонентов раствора один всегда выступает в качестве среды. Именно в ней будут растворяться структурные фрагменты других веществ. Ее называют растворителем, внутри которого и располагаются молекулы растворенного вещества.

Если смешивается два газообразных вещества, то в таком случае не выделяют растворителя. Для каждой конкретной ситуации всегда проводятся специальные расчеты.

Получение однородных систем

Для получения однородных растворов необходимо дробление растворенных веществ до структурных единиц. Только в таком случае системы будут истинными. При раздроблении до небольших капелек, песчинок, которые будут распределяться в среде, получают эмульсии, суспензии.

Применение растворов

Кстати, в строительстве смесь песка, цемента, воды тоже называют раствором, но с химической точки зрения он представляет собой суспензию. Практическое значение растворов можно объяснить по разным причинам.

Химические реакции в жидких растворах происходят в объеме растворителя. Это делает их доступными для реакции без любого дополнительного действия на систему. В смеси, содержащей твердые частицы, невозможно провести реакцию в полном объеме. Чтобы ускорить процесс, потребуется соприкосновение частиц в некоторых точках. Для повышения скорости реакции перетирают кристаллы в ступке, затем их прессуют. Но не сразу можно достигнуть полноты протекания процесса.

В растворе же протекает процесс иначе. Молекулы движутся свободно, при их столкновениях происходят химические превращения. Энергия, которая начинает выделяться в таком взаимодействии, аккумулируется растворителем, система практически не разогревается.

Физические свойства и концентрация растворов

Вещества позволяет определять количественное соотношение растворенного вещества и растворителя, взятое для их приготовления. Металлические сплавы, кстати, тоже являются растворами, но твердыми, характеризующимися определенными физическими параметрами.

Растворы обладают способностью менять силы действия растворенного компонента. Это делает их востребованными в сельском хозяйстве, медицине. Например, используют для обработки ссадин и ран в средней концентрации. Но практическое значение имеет и его незначительная концентрация. Так, массовая доля вещества 2-3% придает раствору слабо-розовый цвет, востребованный для промывания желудка.

Темные фиолетовые кристаллы перманганата калия не применяют в медицинских целях, поскольку они обладают сильными окислительными свойствами. Вообще, интенсивность окраски напрямую связана с тем, какова его концентрация. Массовая доля вещества позволяет регулировать токсичность готового раствора.

Массовая доля

Как вычисляется подобная концентрация? Массовая доля вещества характеризуется отношением массы вещества к массе раствора, взятого в процентах. На их органолептические свойства оказывает влияние не только то, что будет растворяться, но и количественный показатель. Например, для слабого раствора поваренной соли почти не характерен привкус, а при больших концентрациях он проявляется в разной степени.

Как на практике определяется концентрация? Массовая доля вещества в растворе рассматривается в школьном курсе неорганической химии. Задачи на ее определение включены в тестовые задания для выпускников 9 класса.

Приведем пример задания, в котором используется концентрация.

Массовая доля поваренной соли 25%. Масса раствора 250 граммов. Определите массу воды, содержащейся в нем. Для проведения вычислений сначала нужно выяснить массу вещества. Исходя из пропорции, получаем, что вещества в растворе 62,5 грамма. Для определения массы воды нужно вычесть из 250 граммов массу самого вещества, в результате получаем 187,5 г.

Виды концентраций

Что такое концентрация? Массовых долей в растворе может содержаться не более ста процентов. В химии термин «концентрация» предполагает некое содержание растворенного вещества. Существует несколько ее вариантов: молярная, массовая концентрация.

Например, если необходимо приготовить раствор из 80 граммов воды и 20 граммов поваренной соли и определить массовые доли вещества в растворе, сначала нужно определить массу раствора. Она составит сто граммов. Процентное содержание вещества получается 20 процентов.

Мы проанализировали, что представляет собой массовая доля. Молярная концентрация предполагает отношение количества вещества к объему взятого раствора. Чтобы приготовить раствор с заданной молярной концентрацией, сначала определяют массу вещества. Затем взвешивают его нужное количество и растворяют в литре растворителя.

Расчет молярной концентрации

Так, для приготовления 2 литров раствора с концентрацией 0,15 моль/л сначала рассчитывают массу соли, которая содержится в растворе. Для этого нужно разделить 0,15 моль на 2 литра, получаем 0,075 моль. Теперь вычисляем массу: 0,075 моль умножаем на 58,5 г/моль. Результат - 4,39 г.

Задачи аналитической химии

В качестве прикладной химической задачи рассматривают анализ. С его помощью выявляют состав смеси, проводят диагностические пробы, анализируют горные породы. Для этого нужно определять качественный и количественный состав раствора.

Среди тех задач, которые чаще всего встречаются в неорганической химии, выделим определение концентрации одного вещества по заданной величине у другого вещества. С помощью опытов можно осуществить постепенное добавление к раствору, у которого известна молярная концентрация, искомого раствора. Данный процесс называется титрованием.

Растворимость и растворители

Самым распространенным растворителем является вода. В ней отлично растворяются основания, кислоты, соли, некоторые органические соединения. Именно водные растворы являются самыми распространенными в природе системами. Вода выполняет функцию биологического растворителя. Она считается основой для протекания многих сред: крови, цитозолей, межклеточных жидкостей. Многие типы животных и растений живут именно в водной среде.

Растворимостью называют свойство в выбранном растворителе. Это сложное явление, которое требует учета определенных нюансов и особенностей строения растворителя.

В качестве хороших органических веществ можно отметить спирты. Они в свой состав включают гидрокисльные группы, поэтому имеют высокую растворимость.

Заключение

Любая жидкость может рассматриваться в качестве растворителя. Именно поэтому часто ведут речь о взаимной растворимости разных жидких веществ. К примеру, среди органических веществ можно упомянуть о растворимости в воде сложных эфиров.

Различные виды концентраций, используемые в неорганической и органической химии, помогают проводить качественные и количественные определения веществ. Теория растворов востребована в аналитической химии, фармацевтике и современной медицине.