§ 23. Растворы. Количественный состав растворов

Понятие о растворах

Вода — самый распространенный растворитель в природе. Можно смело утверждать, что вода является универсальным растворителем. Это не означает, что она может растворять все существующие вещества, но среди всех существующих растворителей она растворяет больше веществ, чем другие.

Попадая в воду, вещество под действием молекул воды распадается на отдельные частицы (молекулы или ионы) (рис. 113). Таким образом, при растворении вещества измельчаются и равномерно перемешиваются с водой.

Раствор может быть окрашенным (как в случае с медным купоросом или марганцовкой) или бесцветным (раствор поваренной соли или сахара), но при этом он всегда прозрачный. Окраску растворам придает растворенное вещество. В закрытом сосуде раствор может храниться бесконечно долго, при условии что растворенное вещество не вступает с водой в химическую реакцию и не разлагается.

Растворы — это однородные смеси переменного состава, состоящие из растворителя и растворенных веществ.

Подобно другим смесям, растворы не имеют постоянного состава. В зависимости от соотношения количества двух смешанных веществ растворы могут иметь разный состав.

Рис. 113. Кусочек твердого вещества (калий перманганата, или марганцовки) измельчается и перемешивается с водой, образуя раствор

Вещество, которое содержится в растворе в избытке и находится в таком же агрегатном состоянии, что и раствор, называют растворителем, а другие компоненты — растворенными веществами. В смесях с водой растворителем является вода. Кроме нее в качестве растворителя применяют и другие жидкости: этиловый спирт, керосин и др. Йодная настойка, которую используют для дезинфекции ран, является спиртовым раствором йода. Смыть краску с рук или одежды можно при помощи кусочка ваты, смоченного ацетоном или бензином,— эти жидкости хорошо растворяют краску. Но в школьном курсе химии вы будете иметь дело преимущественно с водными растворами.

Массовая доля растворенного вещества

Работая с раствором, важно знать его состав: сколько он содержит растворителя и растворенного вещества. Существует несколько способов выражения состава растворов, но чаще всего используют массовую долю растворенного вещества, которой выражают массу растворенного вещества в 100 г раствора в процентах или в долях от единицы. Например, раствор соли с массовой долей 3 % — это раствор, в 100 г которого содержится 3 г соли. Масса воды в этом растворе составляет: 100 г - 3 г = 97 г.

Значит, для приготовления 100 г такого раствора необходимо растворить 3 г соли в 97 г воды.

Массовая доля вещества в растворе показывает, какая часть массы раствора приходится на растворенное вещество.

Массовую долю растворенного вещества вычисляют по формуле:

Если данную дробь умножить на 100 %, то получим значение массовой доли вещества в процентах:

При этом масса раствора равна сумме масс всех компонентов раствора:

Зная массу раствора и массовую долю растворенного вещества, можно вычислить массу вещества:

Знание массовой доли растворенного вещества используют для вычислений, связанных с приготовлением растворов из чистого вещества и воды, разбавления растворов до определенной концентрации и др.

Рассмотрим решения типовых задач с использованием массовой доли растворенного вещества.

Задача 1. Вычислите массовую долю сахара в растворе, содержащем 200 г воды и 50 г сахара.

Задача 2. Какая масса соли содержится в растворе массой 50 г с массовой долей растворенного вещества 25 %?

Задача 3. Вычислите массу раствора кислоты с массовой долей 30 %, который можно приготовить из кислоты массой 90 г.

Задача 4. Определите массу воды, в которой необходимо растворить 2 г соли, чтобы получить раствор с массовой долей соли 0,1 %.

ГДЗ к учебнику можно найти тут.

Зміст