Концентрация раствора — Знаешь как
Содержание статьи
Весовая процентная концентрация показывает, какой процент от общего веса раствора составляет растворенное вещество.
■ 18. Сколько нитрата калия нужно взять для приготовления 300 г 2% раствора соли?
19? Сколько воды и сахара требуется для приготовления 250 г 10% раствора?
20. Сколько хлорида бария потребуется для приготовления 50 г 0,5% раствора? (См. Ответ)
В лабораторной практике часто приходится иметь дело с кристаллогидратами — солями, содержащими кристаллизационную воду, например CuSО4 ·5H2O, FeSО4 · 7H2О и т. д. В этом случае следует уметь учитывать кристаллизационную воду.
Пример 1. Сколько соли нужно для приготовления 500 г 3% ее раствора? | |
Дано: 500 г. 3% раствора соли | Если сказано, что имеется 3% раствор, это значит, что в любом количестве этого раствора содержится 3% соли. Чтобы рассчитать, сколько нужно соли для приготовления 500 г такого раствора, следует найти 3% от 500 г: (500 · 3) : 100 = 15г Следовательно, соли нужно 15 г, а воды 500— 15 = 485 г. |
Пример 2. Сколько кристаллогидрата медного купороса нужно взвесить, чтобы получить 200 г 5% раствора сульфата меди? Сколько воды нужно для этого взять? | |
Дано: 200 г 5% CuSO4 | Решение: Сначала требуется определить, сколько сульфата меди CuSО4 нужно для приготовления заданного количества раствора: (200 · 5) :100 = 10 г. CuSO4. Далее делаем пересчет на кристаллогидрат: грамм-молекула CuSO4 весит 160 г, а грамм-молекула CuSO 4 · 5H2О весит 250 г. Следовательно, мы можем составить пропорцию: 160 г CuSO4— в 250 г CuSO4 · 5H2О 10» CuSО4 — » х » CuSO4· 5Н2О X=(250 · 10) : 160 = 15,625 г. Воды для приготовления раствора требуется 200— 16,6 15= 184,375 г. |
■ 21. Сколько кристаллогидрата Na2SO4 · 10H2O понадобится для приготовления 2 кг 34 раствора Na2SО4?
22. Сколько кристаллогидрата железного купороса FeSO4·7h3O потребуется для приготовления 30 кг 0,5% раствора FeSO4?
23. Сколько кристаллогидрата CaCl2 · 6H2O потребуется для приготовления 500 г 10% раствора СаСl2?
24. Сколько кристаллогидрата ZnSO4· 7H2O потребуется для приготовления 400 г 0,1 % раствора ZuSО
Иногда приходится приготовлять растворы определенной процентной концентрации, пользуясь для этого другими, более концентрированными растворами. Особенно часто с этим приходится сталкиваться в лаборатории при получении растворов кислот разной концентрации.
Пример 3. Сколько требуется 80% серной кислоты для приготовления 200 г 10% раствора этой кислоты?. Обозначим массу первого раствора m1, массу второго — m2, концентрацию первого раствора С1, концентрацию второго раствора C2. | |
Дано: m1 = 200г C1 = 10% C2 = 80%
| Прежде всего нужно выяснить, сколько чистой безводной серной кислоты потребуется для приготовления 200 г. 10% раствора: (200 · 10) : 100 = 20 г. Определяем, в каком количестве 80% серной кислоты содержится 20 г чистой кислоты, рассуждая так: в 100 г 80% H2SО4 — 80 г чистой H2SО4 » х » 80% H2SО4 —20 » »H2SО4. Отсюда х = (100 · 20) : 80 = 25 г 80% раствора. Следовательно, для нашей цели нужно 25 г 80% раствора H2SО4 и 200—25 = 175 г воды. |
■ 25. Сколько потребуется 80% фосфорной кислоты для приготовления 2 кг 5% раствора?
26. Сколько потребуется 20% щелочи для приготовления 5 кг. 1 % раствора?
27. Сколько потребуется 15% азотной кислоты для приготовления 700 г 5% раствора?
28. Сколько потребуется 40% серной кислоты для приготовления 4 кг 2% раствора?
29. Сколько потребуется 10% соляной кислоты для приготовления 500 г 0,5% раствора? (См. Ответ)
Обратимся снова к примеру 3, приведен ному на стр 67. Из таблицы (приложение III, п. 3, стр. 394) видно, что 80% серная кислота имеет плотность d=1,7, а масса раствора Р =25 г. Следовательно, по формуле
V = P : d находим: V = 25 : 1,7 = 14,7 мл.
Плотность воды практически считаем равной единице. Следовательно, 175 г воды займут объем 175 мл. Таким образом, чтобы приготовить 200 г 10% раствора из 80% серной кислоты, следует взять 175 мл воды и налить в нее 14,7 мл 80% серной кислоты. Смешивание можно производить в любой химической посуде.
■ 30. Сколько миллилитров 50% серной кислоты следует взять для приготовления 2 кг 10% раствора этой кислоты?
31. Сколько миллилитров 40% серной кислоты следует взять для приготовления 5 л 4% серной кислоты?
32. Сколько миллилитров 34% едкого кали потребуется для приготовления 10 л 10% раствора?
33. Сколько миллилитров 30% соляной кислоты потребуется для приготовления 500 мл 2% соляной кислоты? (См. Ответ)
Примеры расчетов, которые мы разбирали до сих пор, были посвящены определению веса или объема раствора, а также количества вещества, содержащегося в нем. Однако бывают случаи, когда нужно определить концентрацию раствора. Рассмотрим простейший случай.
Пример 4, Рассчитайте, какова процентная концентрация раствора, если смешано 45 г воды и 5 г соли. | |
Дано: mh3O mсоли = 5г
| Решение: Сначала определяем общее количество раствора: 45 г + 5 г = 50 г. Затем определяем процентную концентрацию: (5 : 50) · 100 = 10% Следовательно раствор 10%. |
■ 34 Смешано 25 г соли и 35 г воды. Какова процентная концентрация раствора?
35. Смешано 5 г кислоты и 75 г воды. Какова процентная концентрация раствора? (См. Ответ)
Довольно часто приходится разбавлять, упаривать и смешивать растворы, после чего определять их концентрацию.
Пример 5. К 250 г 10% раствора добавили 150 г воды Какой стала концентрация раствора? | |
Дано: m1 = 250г C1 = 10% mh3O = 150г
| Решение: Сначала рассчитываем содержи ние вещества в 250 г раствора:(250 · 10) : 100 = 25 г. Определяем общее количество получившегося раствора: 250 + 150 = 400 г. Поскольку мы к раствору приливали только воду, а растворенное вещество не добавляли, то его количество осталось, очевидно, таким же. Следовательно, в 400 г полученного раствора содержится 25 г вещества, а его процентная концентрация(25 : 400) · 100 = 6,25% |
■ 36. К 2 кг 20% раствора прилили 500 г воды. Какой стала концентрация раствора?
37. К 5 а 36% соляной кислоты прилили 1 л воды. Какой стала концентрация раствора?
38. Смешали 40 кг 2% и 10 кг 3% растворов одного и того же вещества. Какой стала концентрация полученного раствора?
39. Смешали 4 л 28% серной кислоты и 500 мл 60% серной кислоты. Какова концентрация полученного раствора?
40. 3 кг 20% раствора едкого натра упарили до 2 кг. Какова концентрация полученного раствора?
41. Сколько воды нужно прибавить к 500 мл 30% раствора (плотность 1,224 г/см3), чтобы получить 5% раствор? (См. Ответ)
Для определения, в каком соотношении следует смешать растворы разных концентраций, чтобы получить раствор искомой концентрации, можно применять так называемое «правило смешивания», или «диагональную
схему»
Пример 6. В каком весовом соотношении следует смешать 40% и 15% растворы, чтобы получить 35% раствор? |
Решение. Для решения составляют диагональную схему: 40→20 \ / 35 / \ 15→5 В центре пишут искомую концентрацию. У левого конца каждой диагонали пишут данные концентрации. Затем по диагонали производят вычитание: 35—15 = 20 40 — 35 = 5 (вычитают всегда из большей величины меньшую). Результат вычитания проставляют у правого конца соответствующей диагонали. Получилось, что смешать требуется 5 в. ч. 15% и 20 в. ч. 40% раствора, т. е. в соотношении 1:4. Если в смешивании участвует вода, ее концентрация берется равной 0%. |
■ 42. Рассчитайте по диагональной схеме, в каком соотношении следует смешать растворы:
а) 20% и 3% для получения 10%;
б) 70% и 17% для получения 25%;
в) 25% и воду для получения 6% (См. Ответ)
Объемная концентрация растворов. Молярная концентрация
При определении объемной концентрации растворов расчеты производят применительно к 1 л раствора. Молярная концентрация, например, показывает сколько грамм-молекул (молей) растворенного вещества содержится в 1 л раствора.
Если вы не помните, что такое грамм-молекула, обратитесь к приложению на стр. 374.
Например, если в 1л раствора содержится 1 моль вещества, то такой раствор называется одномолярным (1 М), если 2 моля, то двумолярным(2 М), если 0,1 моля, тo раствор децимолярный (0,1 М), если 0,01 моля, то раствор сантимолярный (0,01 М) и т. д. Для приготовления растворов молярной концентрации необходимо знать формулу вещества.
Пример 7. Сколько нужно взять едкого натра, чтобы приготовить 200 мл 0,1 М раствора едкого натра NaOH. | |
Дано: V = 200 мл С = 0,1 М
| Решение: Прежде; всего вычислим вес грамм-молекулы едкого натра NaOH. 23 + 16 + 1 = 40 г. Так как раствор 0,1 М, то в 1 л раствора содержится 0,1 грамм-молекулы NaOH, т. е. 4 г, а в 200 мл или в 0,2 л, раствора будет содержаться неизвестное количество NaOH. Составляем пропорцию: в 1 л 0,1 М раствора — 4 г NaOH » 0.2 » » — х » NaOH Отсюда 1 : 0,2 = 4 : x x = (4 · 0,2) : 1 = 0,8 г. т. е. для приготовления 200 мл 0,1 М раствора нужно 0,8 г NaOH. |
Молярная концентрация очень удобна тем, что в равных объемах растворов с одинаковой молярностью содержится одинаковое количество молекул, так как в грамм-молекуле любого вещества содержится одно и то же число молекул.
Готовят раствор молярной концентрации в мерных колбах определенного объема. На шейке такой колбы имеется отметка, точно ограничивающая нужный объем, а надпись на колбе указывает, на какой объем рассчитана данная мерная колба.
■ 43. Рассчитайте, какое количество вещества требуется для приготовления следующих растворов:
а) 5 л 0,1 М раствора серной кислоты;
б) 20 мл 2 М раствора соляной кислоты;
в) 500 мл 0,25 М раствора сульфата алюминия;
г) 250 мл 0,5 М раствора хлорида кальция. (См. Ответ)
Растворы кислот молярной концентрации нередко приходится готовить из процентных растворов.
Пример 8. Сколько требуется 98 % серной кислоты для приготовления 5 л 0,1 М раствора. | |
Дано: V1= 5 л С1= 0,1 М С2 = 98%
| Решение: Определяем содержание чистой серной кислоты в 5 л 0,1 М раствора. 1 моль H2SО4 = 98 г; 0,1 моля H2SО4 = 9,8 г. Для приготовления 5 л 0,1 М раствора H2SО4 необходимо 9,8 · 5 = 49 г чистой H2SО4. Далее найдем, сколько 98% раствора серной кислоты потребуется для приготовления 5 л 0,1 М раствора. Составим пропорцию: в 100 г раствора содержится 98 г h3SО4 » х » » » 49 » H2SO4. Отсюда х = (49 · 100) : 98 = 50 г. |
■ 44. Сколько потребуется 50% азотной кислоты для приготовления 500 мл 0,5 М раствора.
45. Какой объем 98% серной кислоты необходим для приготовления 10 л 3 М раствора?
46. Вычислите молярность следующих растворов:
а) 20% серной кислоты;
б) 4% едкого натра;
в) 10% азотной кислоты;
г) 50% едкого кали. (См. Ответ)
Нормальная концентрация растворов
Нормальная концентрация растворов выражается количеством грамм-эквивалентов растворенного вещества в 1 л раствора. Для того чтобы произвести расчет для Приготовления раствора нормальной концентрации, нужно знать, что такое эквивалент. Слово «эквивалентный» означает «равноценный».
Эквивалентом называется весовое количество элемента, которое может соединяться с 1 весовой частью водорода или замещать ее в соединениях.
Если в молекуле воды Н2О содержится два атома водорода, весящих в сумме 2 у. е., и один атом кислорода, весящий 16 у. е., то на 1 у. е. водорода приходится 8 у. е. кислорода, что и будет эквивалентом кислорода. Если мы возьмем какой-нибудь окисел, например закись железа FeO, то в нем водорода нет, но зато есть кислород, а мы нашли из предыдущего расчета, что 8 у. е. кислорода эквивалентны 1 у. е. водорода. Следовательно, достаточно найти количество железа, способное соединиться с 8 у. е. кислорода, и это также будет его эквивалентом. Атомный вес железа 56. В окисле 56 у. е. Fe приходится на 16 у. е. кислорода, а на 8 у. е. кислорода железа придется вдвое меньше.
Можно найти эквивалент и для сложных веществ, например для серной кислоты H2SО4. В серной кислоте на 1 у. е. водорода приходится половина молекулы кислоты (включая, конечно, и водород), так как кислота двухосновная, т. е. эквивалент серной кислоты равен ее молекулярному весу (98 у. е.), деленному на 2, т. е. 49 у. е.
Эквивалент для основания можно найти, разделив его молекулярный вес на валентность металла Например, эквивалент NaOH равен молекулярному весу (40 у. е.), деленному на 1, т. е. на валентность натрия. Эквивалент NaOH равен 40 у. е. Эквивалент гидроокиси кальция Са(ОН)2 равен молекулярному весу (74 у. е.), деленному на валентность кальция, а именно на 2, т. е. 37 у, е.
Для того чтобы найти эквивалент для какой-нибудь соли, нужно молекулярный вес ее разделить на валентность металла и количество его атомов. Так, молекулярный вес сульфата алюминия Al2(SO4)3 равен 342 у. е. Эквивалент его равен: 342 : (3 · 2) = 57 у.е. где 3 — валентность алюминия, а 2 — количество атомов алюминия.
■ 47. Рассчитайте эквиваленты следующих соединений; а) фосфорной кислоты; б) гидроокиси бария; в) сульфата натрия;г) нитрата алюминия. (См. Ответ)
Грамм-эквивалентом называется количество граммов вещества, численно равное эквиваленту.
Если в 1 л раствора содержится 1 грамм-эквивалент (г-экв) растворенного вещества, то раствор является одно-нормальным (1 н.), если 0,1 грамм-эквивалента, то деци-нормальным (0,1 н.), если 0,01 грамм-эквивалента, то сантинормальным (0,01 н.) и т. д. Для расчета нормальной концентрации растворов также необходимо знать формулу вещества.
Пример 9. Приготовить 300 мл 0,1 н. раствора серной кислоты H2SО4. | |
Дано: V = 300 мл С = 0,1 н.
| Решение: Молекулярный вес H2SО4 равен 98 у. е., эквивалент H2SО4 равен 98 : 2 = 49 у. е., грамм-эквивалент равен 49 г. Так как раствор 0,1 н., то в 1 л его содержится 0,1 г-экв т. е. 4,9 г, нужно же приготовить 300 мл или 0,3 л этого раствора. Поэтому составим пропорцию: 1 : 0,3 = 4,9 : x x = (4,9 · 0,3) : 5 = 1,47 г. т. е. на приготовление 300 мл 0,1 н. раствора серной кислоты пойдет 1,47 г H2SО4. |
Растворы нормальной концентрации, как и молярные, готовят в мерных колбах.
■ 48. Сколько серной кислоты необходимо для приготовления 2 л 0,1 н. раствора?
49. Сколько нужно взять нитрата алюминия, чтобы приготовить 200 мл 0,5 н. раствора? (См. Ответ)
Нередко приходится готовить растворы нормальной концентрации из концентрированных растворов процентной концентрации. Это делается так же, как и при приготовлении растворов молярной концентрации, но рассчитывается не грамм-молекулярный, а грамм-эквивалентный вес .
Сколько нужно взять 60% азотной кислот, чтобы приготовить 200 мл 3 н. раствора? 61. Какой объем 20% серной кислоты необходим для приготовления 20 л 0,1 н. раствора?
Нормальная концентрация очень удобна, так как если растворы имеют одинаковую нормальность, то в равных объемах этих растворов содержатся эквивалентные количества растворенных веществ. Поэтому вещества, содержащиеся в равных объемах таких растворов, реагируют нацело (если, разумеется, вообще могут между собой реагировать). Например, если взять 1,5 л 0,1 н. раствора едкого натра и 0,1 н. раствор соляной кислоты, то для реакции с едким натром потребуется также 1,5 л раствора соляной кислоты.
Чем выше концентрация раствора, тем меньший его объем требуется для реакции, т. е. между объемами растворов реагирующих веществ и их концентрациями существует обратная зависимость, которую можно выразить формулой:
где V — объем, а С — концентрация раствора.
Исходя из этой формулы, можно определить любую из четырех величин, если известны три остальные.
Пример 10. Какова нормальность соляной кислоты, если на нейтрализацию 20 мл ее пошло 30 мл 0,1 и. едкого натра. | |
Дано: V1 = 20 мл V2 = 30 мл С2 = 0,1 н.
| Решение: Подставляя данные задачи в фор мулу, получаем V1 : V2 = C2 : C1 20 : 30 = 0,1 : C1 ; C1 = (0,1 · 30) : 20 = 0,15 н. Следовательно, концентрация соляной кислоты 0,15 н. |
■ 52. На нейтрализацию 10 мл 0,2 н. раствора кислоты пошло 8 мл раствора едкого кали. Какова нормальность раствора едкого кали?
53. Какой объем 0,1 н. раствора едкого натра будет затрачен на реакцию с 25 мл 0,5 н. раствора хлорида железа (III)?
54. Сколько граммов серной кислоты содержится в 300 мл раствора, если на нейтрализацию 5 мл его израсходовано 8 мл 1 н. раствора едкого натра? (См. Ответ)
Подобные расчеты широко применяются в количественном анализе.
Нередко лаборанту нужно знать процентное содержание вещества в растворе той или иной объемной концентрации. В этом случае необходимо научиться производить перерасчет раствора объемной концентрации на весовую и наоборот.
Пример 11. Рассчитать нормальность 10% раствора едкого натра. Плотность раствора 1,115 г/см3. | |
Дано: CNaOH = 10% dNaOH = 1,115
| Решение: Грамм-эквивалент NaOH = 40 : 1 = 40 г. В 100 г раствора содержится 10 г NaOH, что равно = 0,25 г·экв. Объем 100 раствора равен 100 : 1,115 мл, следовательно в 100 : 1,115 мл — 0,25 г · экв NaOH » 1000 » -x » NaOH Отсюда х = (0,25 · 1000 · 1,115) : 100 = 2,7875 н. |
■ 55. Рассчитайте нормальность следующих растворов:
а) 28% раствора едкого кали;
б) 8% раствора едкого натра;
в) 18% раствора соляной кислоты.
56. Смешано 500 мл 20%, 20 мл 0,2 н. и 300 мл 0,5 М растворов серной кислоты. Рассчитайте нормальность и молярность образовавшегося раствора.
57. Какова молярность 40% раствора едкого натра?
58. Какова нормальность 6% раствора едкого кали?
59. Какова нормальность соляной кислоты, если на нейтрализацию 20 мл ее израсходовано 40 мл 0,2 н. раствора гидроокиси кальция?
60. В каких соотношениях надо смешать 20% и 5% растворы одного и того же вещества, чтобы получился 12% раствор?
61. Какой объем 80% раствора серной Кислоты нужно взять, чтобы приготовить 2 л 2н. раствора этой кислоты? (См. Ответ)
Статья на тему Концентрация раствора
znaesh-kak.com
Расчеты при приготовлении водных растворов
Приблизительные растворы. При приготовлении приблизительных растворов количества веществ, которые должны быть взяты для этого, вычисляют с небольшой точностью. Атомные веса элементов для упрощения расчетов допускается брать округленными иногда до целых единиц. Так, для грубого подсчета атомный вес железа можно принять равным 56 вместо точного —55,847; для серы — 32 вместо точного 32,064 и т. д.
Вещества для приготовления приблизительных растворов взвешивают на технохимических или технических весах.
Принципиально расчеты при приготовлении растворов совершенно одинаковы для всех веществ.
Количество приготовляемого раствора выражают или в единицах массы (г, кг), или в единицах объема (мл, л), причем для каждого из этих случаев вычисление количества растворяемого вещества проводят по-разному.
Пример. Пусть требуется приготовить 1,5 кг 15%-ного раствора хлористого натрия; предварительно вычисляем требуемое количе-ство соли. Расчет проводится согласно пропорции:
т. е. если в 100 г раствора содержится 15 г соли (15%), то сколько ее потребуется для приготовления 1500 г раствора?
Расчет показывает, что нужно отвесить 225 г соли, тогда воды иужио взять 1500 — 225 = 1275 г. ¦
Если же задано получить 1,5 л того же раствора, то в этом случае по справочнику узнают его плотность, умножают последнюю на заданный объем и таким образом находят массу требуемого количества раствора. Так, плотность 15%-нoro раствора хлористого натрия при 15 0C равна 1,184 г/см3. Следовательно, 1500 мл составляет
Следовательно, количество вещества для приготовления 1,5 кг и 1,5 л раствора различно.
Расчет, приведенный выше, применим только для приготовления растворов безводных веществ. Если взята водная соль, например Na2SO4-IOh3O1 то расчет несколько видоизменяется, так как нужно принимать во внимание и кристаллизационную воду.
Пример. Пусть нужно приготовить 2 кг 10%-ного раствора Na2SO4, исходя из Na2SO4 *10h3O.
Молекулярный вес Na2SO4 равен 142,041, a Na2SO4*10h3O 322,195, или округленно 322,20.
Расчет ведут вначале па безводную соль:
Следовательно, нужно взять 200 г безводной соли. Количество десятиводной соли находят из расчета:
Воды в этом, случае нужно взять: 2000 — 453,7 =1546,3 г.
Так как раствор не всегда готовят с пересчетом на безводную соль, то на этикетке, которую обязательно следует наклеивать на сосуд с раствором, нужно указать, из какой соли приготовлен раствор, например 10%-ный раствор Na2SO4 или 25%-ный Na2SO4*10h3O.
Часто случается, что приготовленный ранее раствор нужно разбавить, т. е. уменьшить его концентрацию; растворы разбавляют или по объему, или по массе.
Пример. Нужно разбавить 20%-ный раствор сернокислого аммония так, чтобы получить 2 л 5%-иого раствора. Расчет ведем следующим путем. По справочнику узнаем, что плотность 5%-ного раствора (Nh5)2SO4 равна 1,0287 г/см3. Следовательно, 2 л его должны весить 1,0287*2000 = 2057,4 г. В этом количестве должно находиться сернокислого аммония:
Теперь можно подсчитать, сколько нужно взять 20%-ного рас* твора, чтобы получить 2 л 5%-ного раствора.
Полученную массу раствора можно пересчитать на объем его. Для этого массу раствора делят на его плотность (плотность 20%-ного раствора равна 1.1149 г/см3), т. е.
Учитывая, что при отмеривании могут произойти потери, нужно взять 462 мл и довести их до 2 л, т. е. добавить к ним 2000—462 = = 1538 мл воды.
Если же разбавление проводить по массе, расчет упрощается. Но вообще разбавление проводят из расчета на объем, так как жидкости, особенно в больших количествах, легче отмерить по объему, чем взвесить.
Нужно помнить, что при всякой работе как с растворением, так и с разбавлением никогда не следует выливать сразу всю воду в сосуд. Водой ополаскивают несколько раз ту посуду, в которой проводилось взвешивание или отмеривание нужного вещества, и каждый раз добавляют эту воду в сосуд для раствора.
Когда не требуется особенной точности, при разбавлении растворов или смешивании их для получения растворов другой концентрации можно пользоваться следующим простым и быстрым способом.
Возьмем разобранный уже случай разбавления 20%-ного раствора сернокислого аммония до 5%-ного. Пишем вначале так:
где 20 — концентрация взятого раствора, 0 — вода и 5’—-требуемая концентрация. Теперь из 20 вычитаем 5 и полученное значение пишем в правом нижнем углу, вычитая же нуль из 5, пишем цифру в правом верхнем углу. Тогда схема примет такой вид:
Это значит, что нужно взять 5 объемов 20%-ного раствора и 15 объемов воды. Конечно, такой расчет не отличается точностью.
Если смешивать два раствора одного и того же вещества, то схема сохраняется та же, изменяются только числовые значения. Пусть смешением 35%-ного раствора и 15%-ного нужно приготовить 25%-ный раствор. Тогда схема примет такой вид:
т. е. нужно взять по 10 объемов обоих растворов. Эта схема дает приблизительные результаты и ею можно пользоваться только тогда, когда особой точности не требуется.Для всякого химика очень важно воспитать в себе привычку к точности в вычислениях, когда это необходимо, и пользоваться приближенными цифрами в тех случаях, когда это не повлияет на результаты работы.Когда нужна большая точность при разбавлении растворов, вычисление проводят по формулам.
Разберем несколько важнейших случаев.
Приготовление разбавленного раствора. Пусть с — количество раствора, m%—концентрация раствора, который нужно разбавить до концентрации п%. Получающееся при этом количество разбавленного раствора х вычисляют по формуле:
а объем воды v для разбавления раствора вычисляют по формуле:
Смешивание двух растворов одного и того же вещества различной концентрации для получения раствора заданной концентрации. Пусть смешиванием а частей m%-ного раствора с х частями п%-ного раствора нужно получить /%-ный раствор, тогда:
Точные растворы. При приготовлении точных растворов вычисление количеств нужных веществ проверят уже с достаточной степенью точности. Атомные весы элементов берут по таблице, в которой приведены их точные значения. При сложении (или вычитании) пользуются точным значением слагаемого с наименьшим числом десятичных знаков. Остальные слагаемые округляют, оставляя после запятой одним знаком больше, чем в слагаемом с наименьшим числом знаков. В результате оставляют столько цифр после запятой, сколько их имеется в слагаемом с наименьшим числом десятичных знаков; при этом производят необходимое округление. Все расчеты производят, применяя логарифмы, пятизначные или четырехзначные. Вычисленные количества вещества отвешивают только на аналитических весах.
Взвешивание проводят или на часовом стекле, или в бюксе. Отвешенное вещество высыпают в чисто вымытую мерную колбу через чистую сухую воронку небольшими порциями. Затем из промывалки несколько раз небольшими порциями воды обмывают над воронкой бнже или часовое стекло, в котором проводилось взвешивание. Воронку также несколько раз обмывают из промывалки дистиллированной водой.
Для пересыпания твердых кристаллов или порошков в мерную колбу очень удобно пользоваться воронкой, изображенной на рис. 349. Такие воронки изготовляют емкостью 3, 6, и 10 см3. Взвешивать навеску можно непосредственно в этих воронках (негигроскопические материалы), предварительно определив их массу. Навеска из воронки очень легко переводится в мерную колбу. Когда навеска пересыпается, воронку, не вынимая из горла колбы, хорошо обмывают дистиллированной водой из промывалки.
Как правило, при приготовлении точных растворов и переведении растворяемого вещества в мерную колбу растворитель (например, вода) должен занимать не более половины емкости колбы. Закрыв пробкой мерную колбу, встряхивают ее до полного растворения твердого вещества. После этого полученный раствор дополняют водой до метки и тщательно перемешивают.
Молярные растворы. Для приготовления 1 л 1 M раствора какого-либо вещества отвешивают на аналитических весах 1 моль его и растворяют, как указано выше.
Пример. Для приготовления 1 л 1 M раствора азотнокислого серебра находят в таблице или подсчитывают молекулярную массу AgNO3, она равна 169,875. Соль отвешивают и растворяют в воде.
Если нужно приготовить более разбавленный раствор (0,1 или 0,01 M), отвешивают соответственно 0,1 или 0,01 моль соли.
Если же нужно приготовить меньше 1 л раствора, то растворяют соответственно меньшее количество соли в соответствущем объеме воды.
Нормальные растворы готовят аналогично, только отвешивая не 1 моль, а 1 грамм-эквивалент твердого вещества.
Если нужно приготовить полунормальный или децинормальный раствор, берут соответственно 0,5 или 0,1 грамм-эквивалента. Когда готовят не 1 л раствора, а меньше, например 100 или 250 мл, то берут1/10 или 1/4 того количества вещества, которое требуется для приготовления I л, и растворяют в соответствующем объеме воды.
Рис 349. Воронки для пересыпания навески а колбу.
После приготовления раствора его нужно обязательно проверить титрованием соответствующим раствором другого вещества с известной нормальностью. Приготовленный раствор может не отвечать точно той нормальности, которая задана. В таких случаях иногда вводят поправку.
В производственных лабораториях иногда готовят точные растворы «по определяемому веществу». Применение таких растворов облегчает расчеты при анализах, так как достаточно умножить объем раствора, пошедший на титрование, на титр раствора, чтобы получить содержание искомого вещества (в г) во взятом для анализа количестве какого-либо раствора.
Расчет при приготовлении титрованного раствора по определяемому веществу ведут также по грамм-эквиваленту растворяемого вещества, пользуясь формулой:
Пример. Пусть нужно приготовить 3 л раствора марганцовокислого калия с титром по железу 0,0050 г/мл. Грамм-эквивалент KMnO4 равен 31,61., а грамм-эквивалент Fe 55,847.
Вычисляем по приведенной выше формуле:
Стандартные растворы. Стандартными называют растворы с разными, точно определенными концентрациями, применяемые в колориметрии, например растворы, содержащие в 1 мл 0,1, 0,01, 0,001 мг и т. д. растворенного вещества.
Кроме колориметрического анализа, такие растворы бывают нужны при определении рН, при нефелометрических определениях и пр. Иногда стандартные растворы» хранят в запаянных ампулах, однако чаще приходится готовить их непосредственно перед применением. Стандартные растворы готовят в объеме не больше 1 л, а ча ще — меньше. Только при большом расходе стандартного раствори можно готовить несколько литров его и то при условии, что стандартный раствор не будет храниться длительный срок.
Количество вещества (в г), необходимое для получения таких растворов, вычисляют по формуле:
Пример. Нужно приготовить стандартные растворы CuSO4 • 5h3O для колориметрического определения меди, причем в 1 мл первого раствора должно содержаться 1 мг меди, второго — 0,1 мг, третьего —0,01 мг, четвертого — 0,001 мг. Вначале готовят достаточное количество первого раствора, например 100 мл.
В данном случае Mi = 249,68; АСu = 63,54; следовательно, для приготовления 100 мл раствора, 1 мл которого содержал бы 1 мг меди (Т = 0,001 г/мл), нужно взять
Навеску соли переносят в мерную колбу емкостью 100 мл и добавляют воду до метки. Другие растворы готовят соответствующим разбавлением приготовленного.
Эмпирические растворы. Концентрацию этих растворов чаще всего выражают в г/л или г/мл. Для приготовления эмпирических растворов применяют очищенные перекристаллизацией вещества или реактивы квалификации ч. д. а. или х. ч.
Пример. Нужно приготовить 0,5 л раствора CuSO4, содержашего Cu 10 мг/мл. Для приготовления раствора применяют CuSO4 • 5h3O.
Чтобы подсчитать, сколько следует взять этой солн для приготовления раствора заданного объема, подсчитывают, сколько Cu должно содержаться в нем. Для этого объем умножают на заданную концентрацию, т. е.
500*10 = 5000 мг, или 5,0000 г
После этого, зная молекулярный вес соли, подсчитывают нужное количество ее:
На аналитических весах отвешивают в бюксе точно 19,648 г чистой соли, переводят ее в мерную колбу емкостью 0,5 л. Растворение проводят, как указано выше.
К оглавлению
см. также
- Основные понятия о растворах
- Классификация растворов
- Концентрация растворов
- Техника приготовления растворов
- Расчеты при приготовлении водных растворов
- Растворы солей
- Растворы щелочей
- Растворы кислот
- Фиксаналы
- Некоторые замечания о титровании и точных растворах
- Расчеты при титровании с помощью весовых бюреток
- Рациональные величины
- Растворение жидкостей
- Растворение газов
- Индикаторы
- Автоматическое титрование
- Неводные растворы
- Растворение в органических растворителях
- Обесцвечивание растворов
www.himikatus.ru
Примеры решения задач Пример 1. Какой объем 0,1 н. Раствора серной кислоты необходимо отмерить для приготовления 100 мл 0,02 н. Раствора?
Решение.Т.к. количество молей
эквивалентов H2SO4 в исходном и приготовленном растворах
одинаково, то, в соответствии с законом
эквивалентов (7), объем исходного раствора V1 = 
=
=20
мл.
Пример 2. Какой объем 12%-ного раствора H2SO4 потребуется для приготовления 1 л 0,1н. раствора этой кислоты.
Решение. Масса серной кислоты в 1 л 0,1н. раствора составляет
= =
490,11=4,9
г. Такая масса H2SO4 содержится в 40,83 г 12%-ного раствора в
соответствии с формулой (1):
=40,83
г.
Плотность
исходного раствора по данным табл.3
Приложения составляет =1080,0
г/л. Следовательно, для приготовления
1 л 0,1н. раствора H2SO4 потребуется 
=
=0,0378
л или 37,8 мл 12%-ного раствора.
Пример 3. Плотность водного раствораNaCl = 1095,0 г/л. Определить массовую долю соли в растворе, рассчитать молярную долю NaCl, молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента соли, моляльную концентрацию и массовую концентрацию раствора.
Решение. Для определения массовой доли соли в растворе используем данные табл.3 Приложения. Заданное значение плотности раствораNaClв табл.3 отсутствует, поэтому применимметод интерполяции. Для этого используем ближайшие меньшее и большее значения плотностей и соответствующие им массовые доли раствора данной соли. Считая, что в указанных пределах зависимость между плотностью и массовой долей раствора линейная, рассчитаем массовую долю растворенного веществав растворе по пропорции (индекс б означает «большее», м — «меньшее»):
.
По данным табл.3 б=1100,9 г/л;б= 0,14;м=1085,7 г/л;м= 0,12. Соответственно:
.
Решая уравнение, получим =0,132 (или 13,2%).
При расчете молярной доли соли в растворе и других концентраций удобно использовать следующие соотношения: масса раствора – 100 г, следовательно, масса растворенного вещества т = 13,2г, а масса воды (растворителя)ms = 86,8 г = 0,0868 кг. В таком растворе число молей NaCl составитnNaCl==0,2256 моль, а число молей воды=4,8222 моль.
Следовательно, молярная доля NaCl в соответствии с уравнением (2), =0,045.
По уравнению (3) рассчитаем моляльную концентрацию:
Сm =
=2,6
моль/кг.
Раствор
массой 100 г занимает объем V=
=0,0926
л, следовательно:
молярная концентрация по уравнению (4): С==2,48моль/л,
молярная концентрация эквивалента по (5): Сэкв==2,48 моль экв/л,
массовая
концентрация по (6):Смасс=
=144,54
г/л.
Для расчетов можно использовать и соотношения табл.1 Приложения:
1) С=
=
2,48
моль/л; 2)Сэкв=Сzэкв=2,481=
2,48 моль экв/л;
3) Сm=
=
=2,6моль/кг;4)Смасс==0,1321095 =144,54 г/л.
Контрольные вопросы и задачи для защиты лабораторной работы
1–20. Рассчитать массовую долю, молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, моляльную концентрацию и массовую концентрацию раствора данного вещества, используя значение плотности данного раствора и соответствующие величины табл.3.
№ | Раствор NaCl, г/л | № | Раствор H2SO4 , г/л | № | Раствор HCl, г/л | № | Раствор CH3COOH, г/л |
1 | 1010,0 | 6 | 1030,0 | 11 | 1015,0 | 16 | 1006,0 |
2 | 1050,0 | 7 | 1050,0 | 12 | 1035,0 | 17 | 1010,0 |
3 | 1080,0 | 8 | 1090,0 | 13 | 1055,0 | 18 | 1018,0 |
4 | 1120,0 | 9 | 1190,0 | 14 | 1080,0 | 19 | 1025,0 |
5 | 1170,0 | 10 | 1250,0 | 15 | 1125,0 | 20 | 1032,0 |
21–35. Рассчитать массу соли и объем воды, необходимые для приготовления 1 л раствора NaClзаданного состава, используя величины табл.3
№ | | № | | № | |
21 | 0,01 | 26 | 0,08 | 31 | 0,18 |
22 | 0,02 | 27 | 0,10 | 32 | 0,20 |
23 | 0,03 | 28 | 0,12 | 33 | 0,22 |
24 | 0,04 | 29 | 0,14 | 34 | 0,24 |
25 | 0,06 | 30 | 0,16 | 55 | 0,26 |
36–55. Используя данные табл.3, рассчитать объем заданного раствора, необходимый для приготовления 1 л 0,1н. раствора кислоты H2SO4 илиHCl:
№ | Концентрация | № | Концентрация | № | Концентрация | № | Концентрация |
36 | =0,350 | 41 | =0,227 | 46 | =0,262 | 51 | =0,165 |
37 | =0,326 | 42 | =0,201 | 47 | =0,243 | 52 | =0,145 |
38 | =0,302 | 43 | =0,174 | 48 | =0,223 | 53 | =0,125 |
39 | =0,277 | 44 | =0,147 | 49 | =0,204 | 54 | =0,105 |
40 | =0,252 | 45 | =0,091 | 50 | =0,184 | 55 | =0,085 |
Таблица 3.
Плотности водных растворов некоторых веществ при 20оС
NaCl | H2SO4 | HCl | CH3COOH | ||||
| , г/л | | , г/л | | , г/л | | , г/л |
0,01 | 1005,3 | 0,003 | 1000,0 | 0,004 | 1000,0 | 0,04 | 1004,1 |
0,02 | 1012,5 | 0,032 | 1020,0 | 0,024 | 1010,0 | 0,08 | 1009,8 |
0,04 | 1026,8 | 0,062 | 1040,0 | 0,044 | 1020,0 | 0,12 | 1015,4 |
0,06 | 1041,3 | 0,091 | 1060,0 | 0,064 | 1030,0 | 0,16 | 1020,8 |
0,08 | 1055,9 | 0,120 | 1080,0 | 0,085 | 1040,0 | 0,20 | 1026,1 |
0,10 | 1070,7 | 0,147 | 1100,0 | 0,105 | 1050,0 | 0,24 | 1031,2 |
0,12 | 1085,7 | 0,174 | 1120,0 | 0,125 | 1060,0 | 0,28 | 1036,0 |
0,14 | 1100,9 | 0,201 | 1140,0 | 0,145 | 1070,0 | 0,32 | 1040,5 |
0,16 | 1116,2 | 0,227 | 1160,0 | 0,165 | 1080,0 | 0,36 | 1044,8 |
0,18 | 1131,9 | 0,252 | 1180,0 | 0,184 | 1090,0 | 0,40 | 1048,8 |
0,20 | 1147,8 | 0,277 | 1200,0 | 0,204 | 1100,0 | 0,44 | 1052,5 |
0,22 | 1164,0 | 0,302 | 1220,0 | 0,223 | 1110,0 | 0,48 | 1055,9 |
0,24 | 1180,4 | 0,326 | 1240,0 | 0,243 | 1120,0 | 0,52 | 1059,0 |
0,26 | 1197,2 | 0,350 | 1260,0 | 0,262 | 1130,0 | 0,56 | 1061,8 |
studfile.net
4. Растворы
4.1. Концентрации растворов
Раствор– гомогенная (однородная) система, состоящая из двух или более компонентов, состав которой может непрерывно изменяться в определенных пределах. По агрегатному состоянию растворы могут быть газообразными, жидкими и твердыми.
В растворах выделяют растворитель и растворенное вещество. Растворителем называют компонент, который образует непрерывную среду. остальные компоненты, которые распределены в среде растворителя в виде дискретных частиц, называются растворенными веществами. Состав раствора (концентрация) чаще всего выражается следующими способами.
Массовая доля или процентное содержание– соотношение масс растворенного веществаmви раствораmр-р, выраженное в долях или процентах:
. (4.1)
Концентрация, выраженная в граммах на литр, показывает, какая масса растворенного веществаmв, выраженная в граммах, содержится в единице объема раствораVр-р:
(4.2)
Молярная концентрация, илимолярность, – число молей растворенного веществаnвв 1 дм3 (1 л) раствора:
.
(4.3)
Моляльная концентрация, илимоляльность, – число молей растворенного вещества, приходящееся на 1 кг растворителя:
. (4.4)
Мольнаядоляили мольные проценты– число молей компонента (растворителя или растворенного вещества), содержащееся в одном моле раствора:
. (4.5)
Нормальная концентрация, илинормальность, – количество эквивалентовnэврастворенного вещества, содержащееся в 1 л раствора:
, (4.6)
где z– количество обменных эквивалентов растворенного вещества, содержащееся в 1 моль вещества.
Для кислот zсоответствует основности кислоты, т.е. числу атомов водорода в составе кислоты, обмениваемых в данной реакции на металл или нейтрализуемых основанием.
Для оснований zсоответствует кислотности основания, т.е. числу гидроксильных групп в составе основания, обмениваемых на кислотный остаток или нейтрализуемых кислотой.
Для солей zрассчитывают как произведение числа атомов и степени окисления металла в составе соли.
Для окислителей и восстановителей в окислительно-восстановительных реакциях z– изменение их степени окисления в ходе реакции.
Пример 1. Раствор серной кислоты в воде с концентрацией 16 % (по массе) имеет плотностьd= 1,109 г/см3. Выразить концентрацию этого раствора всеми возможными способами.
Решение.1. Выделим мысленно 1 кг раствора и установим его объем:
.
2. Определим массу растворенного вещества (H2SO4) по формуле (4.1):
3. По формуле (4.2) рассчитаем концентрацию раствора серной кислоты
4. Найдем число молей серной кислоты:
5. По формуле (4.3) вычислим молярную концентрацию раствора серной кислоты:
6. Найдем массу растворителя (Н2О):
7. По формуле (4.4) вычислим моляльную концентрацию раствора серной кислоты:
8. Найдем число молей воды:
9. По формуле (4.5) вычислим мольную долю серной кислоты:
10. По формуле (4.6) определим нормальную концентрацию раствора серной кислоты (для серной кислоты количество обменных эквивалентов в 1 моль вещества z= 2):
Пример 2.Какой объем раствора серной кислоты концентрацией 10 % (d= 1,066 г/см3) требуется для приготовления 200 мл 1 н. раствора?
Решение. 1. найдем массу серной кислоты, содержащейся в 200 мл 1 н. раствора. Для этого вычислим молярную концентрацию раствора по формуле (4.3): а также количество вещества серной кислотыи ее массу.
2. Подставим найденную массу серной кислоты в уравнение (4.1) и вычислим объем 10-процентного раствора:
Пример 3. Какой объем воды следует добавить к 500 мл раствора, содержащего 40 г сульфата никеля, чтобы понизить его концентрацию до 0,05 моль/л?
Решение. По уравнению (4.3) вычислим объем 0,05 М раствора:
и объем воды:
.
Пример 4. Найти молярную концентрацию раствора карбоната натрия, полученную при смешивании 600 мл 2,15-процентного раствора (d = 1,02 /см3) и 200 мл 8,82-процентного раствора (d= 1,09 г/см3).
Решение. Количество вещества карбоната натрия в каждом из смешиваемых растворов соответственно
Молярная концентрация полученного раствора
Пример 5.Какой объем раствора серной кислоты концентрацией 0,42 моль/л потребуется для нейтрализации 20 мл раствора гидроксида калия концентрацией 6 % (d= 1,053 г/см3)?
Решение1. Составим уравнение реакции:
2KOH + H2SO4 K2SO4 + 2H2O.
2. С учетом уравнения (4.1) найдем количество вещества KOH
3. По уравнению реакции на 2 моль KOHприходится 1 моль Н2SO4, следовательно, для реакции с 0,02 моль гидроксида калия требуется 0,01 моль серной кислоты.
4. По уравнению (4.3) найдем объем раствора серной кислоты:
Задание I. Выразить концентрацию заданного в табл.4.1 раствора всеми возможными способами.
Таблица 4.1
Задача | Вещество | Концентрация раствора | Плотность раствора, г/см3 |
1 | H2SO4 | 15 % | 1,1 |
2 | H3PO4 | 2,79 моль/л | 1,115 |
3 | BaCl2 | 1,69 моль/л | 1,28 |
4 | FeSO4 | 0,3 экв/л | 1,02 |
5 | AlCl3 | 0,55 % | 1,007 |
6 | CaCl2 | 22 % | 1,203 |
7 | Na2CO3 | 0,39 моль/л | 1,019 |
8 | HCl | 0,4 мол. % | 1,002 |
9 | KOH | 3 мол. % | 1,073 |
10 | NaOH | 13 % | 1,142 |
11 | Al2(SO4)3 | 0,15 экв/л | 1,009 |
12 | KMnO4 | 0,25 экв/л | 1,027 |
13 | K2Cr2O7 | 0,18 моль/кг | 1,033 |
14 | CrCl3 | 0,6 экв/л | 1,022 |
15 | CdCl2 | 0,5 моль/л | 1,08 |
16 | MnCl2 | 10 % | 1,086 |
17 | Hg(NO3)2 | 0,25 моль/л | 1,174 |
18 | ZnSO4 | 1,374 экв/л | 1,107 |
19 | KOH | 34 % | 1,336 |
20 | MgSO4 | 20 % | 1,219 |
21 | H2SO4 | 1,56 моль/л | 1,095 |
22 | H3PO4 | 7,3 мол. % | 1,181 |
23 | NaBr | 5,8 мол. % | 1,21 |
24 | NaCl | 7,1 мол. % | 1,147 |
25 | HCl | 17,4 мол. % | 1,149 |
26 | H2SO4 | 3,4 мол. % | 1,109 |
27 | KOH | 6,3 мол. % | 1,147 |
28 | H2SO4 | 5,9 мол. % | 1,18 |
29 | KOH | 8,107 экв/л | 1,336 |
30 | Pb(NO3)2 | 30 % | 1,328 |
31 | H3PO4 | 30 % | 1,181 |
32 | NaBr | 26 % | 1,21 |
33 | NaCl | 15 % | 1,109 |
34 | КОН | 560 г/л | 1,411 |
35 | H3PO4 | 855 г/л | 1,426 |
Окончание табл.4.1
Задача | Вещество | Концентрация раствора | Плотность раствора, г/см3 |
36 | H3PO4 | 3 мол. % | 1,08 |
37 | HNO3 | 10,4 экв/л | 1,31 |
38 | H2SO4 | 40 % | 1,303 |
39 | ZnSO4 | 87 г/л | 1,084 |
40 | H2SO4 | 30 % | 1,218 |
41 | КОН | 0,12 моль/кг | 1,0 |
42 | HNO3 | 10,4 н. | 1,31 |
43 | NH4OH | 9 % | 0,961 |
44 | NaCl | 4,5% | 1,03 |
45 | CuSO4 | 1,037 моль/кг | 1,206 |
46 | FeCl3 | 1,9 моль/л | 1,234 |
47 | NH4OH | 10 % | 0,957 |
48 | H2SO4 | 20 % | 1,139 |
49 | H3PO4 | 24 % | 1,14 |
50 | BaCl2 | 10 % | 1,092 |
Задание II. Решить задачи.
51. Какой объем 88-процентного раствора серной кислоты плотностью 1,8 г/см3надо взять, чтобы приготовить 2 л этой же кислоты концентрацией 2,36 моль/л?
52. Какое количество миллилитров 12 н. раствора едкого кали (КОН) надо взять, чтобы приготовить 500 мл 15-процентного раствора едкого кали плотностью 1,14 г/см3?
53. Какое количество воды надо добавить к 200 мл 52-процентного раствора едкого натра плотностью 1,35 г/см3, чтобы получить раствор с концентрацией 2,78 моль/л?
54. Раствор серной кислоты концентрацией 3 моль/л имеет плотность 1,18 г/см3. Какое количество воды надо добавить к 118 г этого раствора, чтобы получить раствор с концентрацией 12 %?
55. Сколько воды надо добавить к 125 мл 26-процентного раствора соляной кислоты плотностью 1,13 г/см3, чтобы получить раствор с концентрацией 14,5 %?
56. Какое количество воды надо добавить к 150 г раствора хлорида бария в воде (концентрация 2 экв/л, плотность 1,2 г/см3), чтобы получить раствор с концентрацией 8 %?
57. Какое количество миллилитров раствора фосфорной кислоты, мольная доля которого 0,01 (плотность раствора 1,025 г/см3), надо взять, чтобы получить 200 г раствора с концентрацией 2,6 %?
58. Сколько миллилитров 2,25 М раствора хлорида калия надо взять, чтобы приготовить 1,5 л 6-процентного раствора плотностью 1,04 г/см3?
59. Какой объем раствора соляной кислоты (концентрация 38 %, плотность 1,189 г/см3) потребуется для приготовления 250 мл 0,08 н. раствора?
60. Сколько миллилитров раствора серной кислоты (концентрация 96 %, плотность 1,84 г/см3) потребуется для приготовления 2 л 0,25 н. раствора?
61. Сколько граммов едкого кали надо взять для приготовления 2 л раствора концентрацией 10 % и плотностью 1,09 г/см3?
62. Какой объем раствора серной кислоты (концентрация 98 %, плотность 1,837 г/см3) надо взять для приготовления 500 мл 0,1 н. раствора?
63. Какой объем 3 н. раствора фосфорной кислоты надо взять для приготовления 1 л 0,5 М раствора?
64. Как приготовить 500 мл 0,5 н. раствора соды из 2 н. ее раствора?
65. Сколько миллилитров воды надо прибавить к 300 мл раствора едкого кали, (концентрация 25 %, плотность 1,236 г/см3), чтобы получить 8-процентный раствор?
66. Какой объем азотной кислоты (концентрация 56 %, плотность 1,345 г/см3) потребуется для приготовления 1 л 0,1 М раствора?
67. Сколько миллилитров воды надо прибавить к 100 мл раствора серной кислоты (концентрация 48 %, плотность 1,376 г/см3), чтобы получить 0,5 н. раствор?
68. До какого объема надо разбавить 200 мл 1 н. раствора хлорида натрия, чтобы получить раствор концентрацией 4,5 % и плотностью 1,029 г/см3?
69. Сколько граммов сульфата натрия надо прибавить к 1 л раствора (концентрация 10 %, плотность 1,09 г/см3), чтобы получить 15-процентный раствор?
70. Сколько воды надо прибавить к 200 мл раствора азотной кислоты (концентрация 32 %, плотность 1,193 г/см3), чтобы получить 10-процентный раствор?
71. Сколько раствора соляной кислоты (концентрация 36 %, плотность 1,179 г/см3) потребуется для приготовления 1 л 0,5 н. раствора?
72. Сколько воды надо добавить к 50 мл 2 н. раствора, чтобы получить 0,25 н. раствор?
73. Сколько граммов хлорида аммония надо добавить к 5 л 2,1 М раствора плотностью 1,054 г/см3, чтобы получить 20-процентный раствор?
74. Сколько граммов едкого натра надо взять для приготовления 2 л раствора концентрацией 10 % и плотностью 1,080 г/см3?
75. Как приготовить 1 л 1 н. раствора KOH из 49-процентного раствора той же щелочи плотностью 1,5 г/см3?
76. Имеется раствор серной кислоты (концентрация 80 %, плотность 1,732 г/см3). Как из него приготовить 2 л 6 М раствора H2SO4?
77. Сколько серной кислоты (концентрация 60 %, плотность 1,503 г/см3) надо взять для приготовления 10 л 0,1 н. ее раствора?
78. Сколько воды надо испарить, чтобы из 10 л 0,25 М раствора ортофосфорной кислоты получить 6 М раствор?
79. В лаборатории имеется 20 кг 12-процентного раствора поташа K2CO3. Сколько килограммов технического поташа, содержащего 8 % посторонних примесей, надо взять для повышения концентрации имеющегося раствора до 20 %?
80. Какой объем раствора карбоната натрия (концентрация 10 %, плотность 1,105 г/см3) требуется для приготовления 5 л 2-процентного раствора плотностью 1,02 г/см3?
81. Сколько граммов хлористого аммония потребуется для приготовления 600 мл 0,5 М раствора?
82. Какую массу нитрата свинца (II) надо взять для приготовления 300 мл 0,2 н. раствора?
83. Сколько граммов медного купороса (пентагидрата сульфата меди (II)) надо взять для приготовления 1 л 2 н. раствора?
84. Какой процентной концентрации получится соляная кислота, если к 100 мл раствора HCl (концентрация 36 %, плотность 1,179 г/см3) прибавить 200 мл воды?
85. Сколько граммов азотной кислоты содержится в 1 л 36-процентного раствора плотностью 1,221 г/см3?
86. Какой процентной концентрации получится раствор, если к 500 мл 30-процентного раствора КОН плотностью 1,288 г/см3прибавить 500 мл воды?
87. Какой объем аммиака следует растворить в воде при 25 °С и 120 кПа для получения 2 л 10-процентного раствора гидроксида аммония, плотностью 0,96 г/см3?
88. Какая масса сульфита натрия потребуется для приготовления 5 л 8-процентного раствора плотностью 1,075 г/см3?
89. Сколько воды надо прибавить к 50 мл 2 М раствора ортофосфорной кислоты, чтобы получить 0,25 н. раствор?
90. Какой объем воды потребуется для растворения 67,2 л хлороводорода, приведенного к нормальным условиям, для получения 9-процентного раствора плотностью 1,04 г/мл?
91. Сколько граммов десятиводного сульфата натрия нужно растворить в 800 мл воды для получения раствора с концентрацией по безводному сульфату натрия 10 %?
92. Какая масса хлорида калия потребуется для приготовления 200 мл раствора с концентрацией 1,455 моль/л?
93. Необходимо приготовить 100 г раствора хлорида бария с концентрацией 5 %. Какая масса дигидрата хлорида бария потребуется для этого?
94. Какой объем раствора серной кислоты (концентрация 30 %, плотность 1,12 г/см3) потребуется для приготовления 2 л раствора концентрацией 0,4 н.?
95. Какой объем аммиака при температуре 25 °С и давлении 1 атм следует растворить в 1 л воды для получения раствора гидроксида аммония концентрацией 20 %?
96. Рассчитать, какой объем воды следует взять для растворения 16 г СН3ОН для получения раствора метанола с мольной долей 0,02.
97. Раствор хлорида алюминия в воде имеет концентрацию 2 экв/л и плотность 1,08 г/см3. К 50 г этого раствора добавили 35 мл воды, и его плотность стала 1,035 г/см3. Найти массовую долю хлорида алюминия в новом растворе.
98. Сколько 5-процентного раствора можно приготовить из 1 т плавленого сульфида натрия, содержащего 30 % примесей?
99. Раствор хлорида алюминия в воде имеет концентрацию 2,18 экв/л и плотность 1,08 г/см3. К 50 г этого раствора добавили 35 мл воды и его плотность стала 1,044 г/см3. Найти концентрацию нового раствора в процентах.
100. К 200 мл 0,7 н. раствора серной кислоты прибавили 300 г воды. Рассчитать конечную концентрацию серной кислоты в граммах на литр.
101. Смешали 20 мл 0,5 н. раствора соляной кислоты и 10 мл 0,2 н. раствора гидроксида бария. Какое вещество и в каком количестве будет находиться в растворе в избытке?
102. Раствор хлорида бария содержит 2,3 г бария. Сколько миллилитров 0,5 н. раствора серной кислоты потребуется для осаждения всего бария в виде сульфата?
103. Сколько и какого вещества останется в избытке, если к 75 мл 0,3 н. раствора серной кислоты прибавить 125 мл 0,2 н. раствора калиевой щелочи?
104. Для осаждения в виде хлорида всего серебра, содержащегося в 100 мл раствора нитрата серебра, потребовалось 50 мл 0,2 н. раствора соляной кислоты. Какова нормальность раствора нитрата серебра, и какая масса хлорида серебра выпала в осадок?
105. На нейтрализацию 31 мл 0,16 н. раствора щелочи требуется 217 мл раствора серной кислоты. Чему равна нормальность раствора серной кислоты?
106. Какой объем 0,3 н. раствора кислоты требуется для нейтрализации раствора, содержащего 0,32 г гидроксида натрия в 40 мл?
107. На нейтрализацию 1 л раствора, содержащего 1,4 г гидроксида калия, требуется 50 мл раствора кислоты. Вычислить нормальность раствора кислоты.
108. Какая масса азотной кислоты содержалась в растворе, если на нейтрализацию его потребовалось 35 мл 0,4 н. раствора гидроксида натрия?
109. Сколько миллилитров 1 н. раствора едкого натра потребуется для полной нейтрализации 300 мл 0,1 М раствора серной кислоты?
110. Смешали 1 л раствора соляной кислоты (концентрация 20 %, плотность 1,098 г/см3) и 1 л раствора соляной кислоты (концентрация 12,5 %, плотность 1,06 г/см3). Какой молярной концентрации раствор получится после смешивания?
111. Сколько миллилитров 0,1 н. едкого натра (NaOH) потребуется для осаждения меди в виде гидроксида из 20 мл раствора сульфата меди, в 1 л которого содержится 10 г меди?
112. Сколько миллилитров соляной кислоты (концентрация 10 %, плотность 1,047 г/ см3) потребуется для нейтрализации раствора, содержащего 8,5 г гидроксида бария?
113. Сколько миллилитров раствора соды, содержащего в 1 л 21,2 г соли, надо добавить к 30 мл 0,2 н. раствора хлорида кальция для полного осаждения кальция в виде карбоната?
114. Сколько граммов гидроксида железа выпадет в осадок, если к 500 мл 0,2 н. раствора хлорида железа (III) добавить избыток щелочи?
115. В каком объемном отношении надо смешать растворы гидроксида бария с концентрацией 95,5 г/л и 0,5 н. соляной кислоты для получения раствора с нейтральной средой?
116. На нейтрализацию 20 мл раствора едкого кали потребовалось 13 мл 0,2 н. раствора кислоты. Сколько граммов едкого кали содержится в 1 л раствора?
117. Сколько миллилитров раствора нитрата серебра, содержащего 5 г/л серебра, надо добавить к 10 мл 0,2 н. раствора хлорида натрия, чтобы полностью удалить из раствора ионы хлора?
118. Сколько миллилитров 2 н. серной кислоты потребуется для превращения 1,56 г гидроксида алюминия в сульфат алюминия?
119. Сколько граммов карбоната кальция можно растворить в 100 мл соляной кислоты (концентрация 20 %, плотность 1,1 г/см3)? Вычислить объем, который займет выделившийся газ при нормальных условиях.
120. К 5 г цинка прибавили 100 мл 10,2-процентной соляной кислоты (плотность раствора 1,05 г/см3). Какое вещество и в каком количестве осталось в избытке? Вычислить объем водорода, выделившегося при 20 ºС и 750 мм рт. ст.
121. На нейтрализацию 20 мл раствора гидроксида калия (концентрация 5,66 %, плотность 1,053 г/см3) пошло 12,1 мл раствора серной кислоты плотностью 1,052 г/см3. Определить процентную концентрацию раствора серной кислоты.
122. Какое количество миллилитров 0,5 н. раствора сульфата натрия надо долить к 100 мл раствора хлорида бария (концентрация 16 %, плотность 1,156 г/см3), чтобы полностью осадить сульфат-ион?
123. На нейтрализацию 50 мл раствора фосфорной кислоты плотностью 1,01 г/см3израсходовано 31,2 г 1 н. раствора гидроксида натрия плотностью 1,04 г/см3. Определить процентную концентрацию фосфорной кислоты.
124. 10 г сплава меди с цинком обработали соляной кислотой. При этом выделилось 570 мл водорода, измеренных при температуре 27 ºС и давлении 105Па. Определить состав сплава и выразить его в массовых и мольных долях.
125. При растворении 15 г сплава серебра с алюминием раствором едкого натра выделилось 13 мл водорода, измеренного при температуре 57 ºС и давлении 15105Па. Определить состав сплава и выразить его в массовых и мольных долях.
126. При растворении в азотной кислоте 5 г сплава меди и золота выделилось 0,99 мл оксида азота (II), измеренных при температуре 37 ºС и давлении 1,2105Па. Определить состав сплава и выразить его в массовых и мольных долях.
127. Для нейтрализации 20 мл 0,1 н. раствора кислоты потребовалось 8 мл раствора гидроксида натрия. Сколько граммов NaOH содержит 1 л этого раствора?
128. Какой объем 0,2 н. раствора кислоты требуется для нейтрализации раствора, содержащего 0,51 г гидроксида калия в 30 мл?
129. Сколько и какого вещества останется в избытке, если к 150 мл 0,4 н. раствора соляной кислоты прибавить 250 мл 0,2 н. раствора гидроксида натрия?
130. Смешали 100 мл 1,5 н. раствора и 100 мл 0,5 н. раствора серной кислоты. Рассчитать молярность полученного раствора.
131. К 100 мл раствора едкого натра (концентрация 10 %, плотность 1,109 г/см3) прибавили 200 мл раствора NaOH (концентрация 20 %, плотность 1,219 г/см3). Рассчитать нормальность полученного раствора.
132. К 500 мл раствора хлорида натрия (концентрация 6 %, плотность 1,04 г/см3) прибавили 1 л раствора хлорида калия концентрацией 8 % и плотностью 1,05 г/см3. Рассчитать молярную концентрацию хлорид-иона в растворе после смешения.
133. Смешали два раствора нитрата натрия концентрацией 0,8 и 0,2 моль/л в пропорции 2:1. Рассчитать молярную концентрацию полученного раствора.
134. Определить эквивалентную массу кислоты, если на нейтрализацию раствора, содержащего 0,63 г кислоты, израсходовано 20 мл 0,5 н. раствора щелочи.
135. Смешали 2 л раствора сульфата меди (II) концентрацией 2 % и плотностью 1,02 г/см3и 1 л раствора хлорида меди (II) концентрацией 0,1 н. Рассчитать молярную концентрацию меди в полученном растворе.
136. К 50 мл раствора NaCl концентрацией 10 г/л прибавили 100 мл раствора NaCl концентрацией 2 г/л. Рассчитать молярную концентрацию полученного раствора.
137. К 100 л раствора соли железа с содержанием по железу 5 г/л прибавили 50 л раствора нитрата железа (III) концентрацией 0,3 моль/л. Рассчитать молярную концентрацию железа в полученном растворе.
138. На нейтрализацию раствора, содержащего 4,05 г кислоты, израсходовано 40 мл раствора едкого натра (NaOH) концентрацией 10 % и плотностью 1,109 г/см3. Определить эквивалентную массу кислоты.
139. К 50 л раствора фосфорной кислоты концентрацией 8 % и плотностью 1,042 г/см3прибавили 2 л фосфата натрия концентрацией 5 г/л. Рассчитать молярную концентрацию фосфат-иона в полученном растворе.
140. Смешали 54 мл раствора NaOH концентрацией 0,5 % и плотностью 1 г/см3 и 10 мл 2-процентного раствора NaOH плотностью 1,02 г/см3. Рассчитать концентрацию полученного раствора (в процентах).
141. Смешали 120 л раствора с содержанием никеля 0,8 моль/л, 500 л раствора с содержанием никеля 1 г/л и 50 л раствора (концентрация NiSO414 %, плотность 1,158 г/см3). Рассчитать молярную концентрацию никеля в полученном растворе.
142. На нейтрализацию 10 мл раствора серной кислоты концентрацией 22 % и плотностью 1,155 г/см3потребовалось 50 мл раствора щелочи концентрацией 41,6 г/л. Определить эквивалентную массу щелочи.
143. Смешали 4 мл серной кислоты (концентрация 40 %, плотность 1,303 г/см3) и 200 мл серной кислоты концентрацией 0,001 моль/л. Рассчитать нормальную концентрацию полученного раствора.
144. Смешали 8 л раствора соляной кислоты концентрацией 4 моль/л и 11 л раствора той же кислоты концентрацией 2 г/л. Рассчитать концентрацию полученного раствора в граммах на литр.
145. Сколько известняка с содержанием карбоната кальция 70 % потребуется для полной нейтрализации 10 л серной кислоты концентрацией 5 г/л?
146. Смешали 7 л раствора магния концентрацией 0,1 моль/л и 5 л раствора соли кальция концентрацией по кальцию 4 г/л. Рассчитать общее содержание металлов в растворе (в молях на литр).
147. К раствору, содержащему 5 г сульфата цинка, объемом 2 л добавили 3 л раствора сульфата меди (II) концентрацией 0,3 моль/л. Рассчитать молярную концентрацию сульфат-иона в полученном растворе.
148. Смешали растворы нитрата аммония концентрацией 0,3 моль/кг и 0,08 моль/л в соотношении 1:3. Рассчитать моляльную концентрацию полученного раствора. Плотность всех растворов принять равной 1 г/см3.
149. К раствору объемом 30 мл, содержащему 10 г серной кислоты в 100 мл раствора, прибавили 40 мл раствора NaOH, содержащего 9 г гидроксида натрия в 100 мл раствора. Найти молярную концентрацию вещества, которое останется в избытке.
150. Смешали раствор нитрата серебра (концентрация 1 %, плотность 1,01 г/см3) и раствор соляной кислоты (концентрация 5 %, плотность 1,02 г/см3) в соотношении 3:4. Рассчитать молярную концентрацию нитрат-иона в полученном растворе.
151. Какой объем раствора серной кислоты (концентрация 10 %, плотность 1,07 г/см3) потребуется для полной нейтрализации 0,5 л раствора NaOH концентрацией 16 г/л?
152. Смешали 10 мл раствора HCl (концентрация 10 %, плотность 1,047 г/см3) и 10 мл раствора HCl (концентрация 6 %, плотность 1,028 г/см3). Рассчитать массовую долю и молярную концентрацию соляной кислоты в полученном растворе.
153. Из раствора нитрата серебра (концентрация 2 %, плотность 1,015 г/см3) по реакции с хлоридом натрия образуется 14,35 г хлорида серебра. Вычислить исходный объем раствора нитрата серебра.
154. Смешали 1 л 1 М раствора CuSO4и 2 л 0,5 М раствора CuSO4. Рассчитать содержание меди в полученном растворе в граммах на литр.
155. Сколько миллилитров 0,5 н. раствора сульфата натрия нужно добавить к 100 мл раствора хлорида бария (концентрация 16 %, плотность 1,156 г/см3), чтобы полностью осадить сульфат-ионы?
156. Металл вытеснил из 100 мл соляной кислоты 348 мл водорода, измеренного при 20 °С и 99,5 кПа. Рассчитать нормальную концентрацию хлорида металла в полученном растворе.
studfile.net