Цель занятия: Формирование базовых знаний о определения свойств и концентраций растворов и навыков проведения расчетов.
Требования к знаниям, которые студент должен приобрести в результате освоения темы:
знать выражения состава растворов;
уметь: вычислять состав и количества индивидуальных веществ в растворах
Теоретическая часть:
Растворами называют термодинамически устойчивые гомогенные смеси переменного состава, образованные из двух и более компонентов. Гомогенная система, образующая раствор, может быть твердой или жидкой. В состав каждого раствора обязательно входят растворенные вещества и растворитель. Растворителем называют компонент, который в чистом виде существует в том же агрегатном состоянии, что и полученный раствор, либо компонент, концентрация которого выше концентрации других компонентов. Растворитель представляет собой среду, в которой равномерно распределены растворенные вещества и сохраняет свое фазовое состояние при образовании растворов. Компонент раствора, присутствующий в нем в меньшей концентрации, чем растворитель и молекулы которого равномерно распределены между молекулами растворителя, обычно определяют как растворенное вещество.
Состав раствора, в частности, содержание растворенного вещества, может выражаться различными Концентрацией раствора называют содержание растворенного вещества в определенном массовом или объемном количестве раствора или растворителя. В химической практике наиболее часто используются следующие величины, выражающие содержание растворенного вещества в растворе:
Ø Массовая доля растворенного вещества (ω). Массовая доля представляет собой отношение массы растворенного вещества к массе всего раствора. Это безразмерная величина, выражаемая в долях от единицы или в процентах.
ω = или ω =
где mв-ва – масса растворенного вещества, г;
mp – масса раствора, г.
Масса раствора представляет собой сумму масс растворенного вещества и растворителя:
mp = m + mр-ля
Ø Мольная доля (N) – отношение количества растворенного вещества (или растворителя) к сумме всех веществ, составляющих раствор. Также как и массовая доля, мольная доля является безразмерной величиной.
Nв-ва =
Nр-ля =
где νв-ва – количество растворенного вещества, моль;
νp – количество вещества растворителя, моль.
Ø Молярная концентрация растворенного веществаили молярность (СМ). Молярная концентрация вещества в растворе показывает, какое количество растворенного вещества (моль) содержится в 1 литре раствора. Молярная концентрация измеряется в моль/л или моль/дм3 (М).
СМ = или СМ =
где νв-ва – количество растворенного вещества, моль;
mв-ва – масса растворенного вещества, г;
Мв-ва – молярная масса растворенного вещества, г/моль;
Vp-ра – объем раствора, л.
Ø Молярная концентрация эквивалента вещества или нормальность (Сн) – число эквивалентных масс растворенного вещества, содержащегося в 1 литре раствора; единицы измерения – моль эквивалентов/литр (н).
Сн =
где mв-ва – масса растворенного вещества, г;
МЭ – молярная масса эквивалента вещества, г/моль.
Vp-ра – объем раствора, л;
Ø Моляльная концентрация растворенного веществаили моляльность (Сm) – величина, показывающая, какое количества растворенного вещества содержится в 1000 г растворителя. Единицы измерения моляльности – моль/кг или моль/г.
7) Выведите молекулярную формулу вещества, содержащего 80% водорода, если его плотность по водороду равна 15. В ответе запишите название соединения.
В условиях опечатка 80 % углерода, а водорода только 20. Плотность по водороду 15, следовательно, относительная молекулярная масса равна 30. Исходя из насыщенности соединения водородом можно сделать вывод, что это алкан.
Общая формула алканов СnH2n +2 или 14 n +2
Cоставляем уравнение и решаем его относительно n
14 n +2 = 30 n = 2 Углеводород этан С2Н6
8) Вычислите массу эфира, который образуется при взаимодействии этилового спирта массой 18,4 г с уксусной кислотой массой 150 г. в ответе запишите число, округленной до десятых.
150 г 18,4 г
СН3СООН + С2Н5-ОН = СН3СООС2Н5 + Н2О
Из условий задачи ясно, что уксусная кислота взята в избытке и дальнейший расчет ведем по количеству вещества этанола:
18,4 г : 46 г/моль = 0,4 моль. Значит и сложного эфира образуется тоже 0,4 моль. Молярная масса этилацетата 88 г/моль. Тогда масса этилацетата равна 35,2 г
9) выведите молекулярную формулу вещества, в котором массовая доля углерода равна 82,75%, а массовая доля водорода равна 17,25 %. Относительная плотность данного вещества по воздуху равна 2. В ответе запишите название данного вещества.
Относительная молекулярная масса углеводорода равна 29 × 2 = 58
Объяснение:
растворов (решение задач)
Цель занятия: Формирование базовых знаний о определения свойств и концентраций растворов и навыков проведения расчетов.
Требования к знаниям, которые студент должен приобрести в результате освоения темы:
знать выражения состава растворов;
уметь: вычислять состав и количества индивидуальных веществ в растворах
Теоретическая часть:
Растворами называют термодинамически устойчивые гомогенные смеси переменного состава, образованные из двух и более компонентов. Гомогенная система, образующая раствор, может быть твердой или жидкой. В состав каждого раствора обязательно входят растворенные вещества и растворитель. Растворителем называют компонент, который в чистом виде существует в том же агрегатном состоянии, что и полученный раствор, либо компонент, концентрация которого выше концентрации других компонентов. Растворитель представляет собой среду, в которой равномерно распределены растворенные вещества и сохраняет свое фазовое состояние при образовании растворов. Компонент раствора, присутствующий в нем в меньшей концентрации, чем растворитель и молекулы которого равномерно распределены между молекулами растворителя, обычно определяют как растворенное вещество.
Состав раствора, в частности, содержание растворенного вещества, может выражаться различными Концентрацией раствора называют содержание растворенного вещества в определенном массовом или объемном количестве раствора или растворителя. В химической практике наиболее часто используются следующие величины, выражающие содержание растворенного вещества в растворе:
Ø Массовая доля растворенного вещества (ω). Массовая доля представляет собой отношение массы растворенного вещества к массе всего раствора. Это безразмерная величина, выражаемая в долях от единицы или в процентах.
ω = или ω =
где mв-ва – масса растворенного вещества, г;
mp – масса раствора, г.
Масса раствора представляет собой сумму масс растворенного вещества и растворителя:
mp = m + mр-ля
Ø Мольная доля (N) – отношение количества растворенного вещества (или растворителя) к сумме всех веществ, составляющих раствор. Также как и массовая доля, мольная доля является безразмерной величиной.
Nв-ва =
Nр-ля =
где νв-ва – количество растворенного вещества, моль;
νp – количество вещества растворителя, моль.
Ø Молярная концентрация растворенного веществаили молярность (СМ). Молярная концентрация вещества в растворе показывает, какое количество растворенного вещества (моль) содержится в 1 литре раствора. Молярная концентрация измеряется в моль/л или моль/дм3 (М).
СМ = или СМ =
где νв-ва – количество растворенного вещества, моль;
mв-ва – масса растворенного вещества, г;
Мв-ва – молярная масса растворенного вещества, г/моль;
Vp-ра – объем раствора, л.
Ø Молярная концентрация эквивалента вещества или нормальность (Сн) – число эквивалентных масс растворенного вещества, содержащегося в 1 литре раствора; единицы измерения – моль эквивалентов/литр (н).
Сн =
где mв-ва – масса растворенного вещества, г;
МЭ – молярная масса эквивалента вещества, г/моль.
Vp-ра – объем раствора, л;
Ø Моляльная концентрация растворенного веществаили моляльность (Сm) – величина, показывающая, какое количества растворенного вещества содержится в 1000 г растворителя. Единицы измерения моляльности – моль/кг или моль/г.
Объяснение:
7) Выведите молекулярную формулу вещества, содержащего 80% водорода, если его плотность по водороду равна 15. В ответе запишите название соединения.
В условиях опечатка 80 % углерода, а водорода только 20. Плотность по водороду 15, следовательно, относительная молекулярная масса равна 30. Исходя из насыщенности соединения водородом можно сделать вывод, что это алкан.
Общая формула алканов СnH2n +2 или 14 n +2
Cоставляем уравнение и решаем его относительно n
14 n +2 = 30 n = 2 Углеводород этан С2Н6
8) Вычислите массу эфира, который образуется при взаимодействии этилового спирта массой 18,4 г с уксусной кислотой массой 150 г. в ответе запишите число, округленной до десятых.
150 г 18,4 г
СН3СООН + С2Н5-ОН = СН3СООС2Н5 + Н2О
Из условий задачи ясно, что уксусная кислота взята в избытке и дальнейший расчет ведем по количеству вещества этанола:
18,4 г : 46 г/моль = 0,4 моль. Значит и сложного эфира образуется тоже 0,4 моль. Молярная масса этилацетата 88 г/моль. Тогда масса этилацетата равна 35,2 г
9) выведите молекулярную формулу вещества, в котором массовая доля углерода равна 82,75%, а массовая доля водорода равна 17,25 %. Относительная плотность данного вещества по воздуху равна 2. В ответе запишите название данного вещества.
Относительная молекулярная масса углеводорода равна 29 × 2 = 58
По насыщенности вещества водородом - это алкан.
Общая формула алканов СnH2n +2 или 14 n +2
Cоставляем уравнение и решаем его относительно n
14 n +2 = 58 n = 4 Углеводород бутан С4Н10