Приготовление растворов различной концентрации

Приготовление растворов различной концентрации
Массовая доля растворенного вещества, как и массовая доля элемента является отношением однотипных величин, поэтому не имеет размерности. Она обычно выражается в долях единицы или в процентах, показывая, какую долю от общей массы раствора составляет масса растворенного вещества. При анализе почв чаще готовят процентные растворы.
Например, если в растворе массой 200 г содержится 40 г соли калий нитрат (КNO₃), то массовая доля растворенного вещества в этом растворе будет 40 г : 200 г = 0,2 доли единицы или 20 % (0,2 · 100 %).
Массовая доля в процентах показывает массу в граммах растворенного вещества, содержащегося в 100 г (дм³) раствора.
Раствор 5 %-ный означает, что на 100 г (дм³) раствора приходится 5 г растворенного вещества.


Концентрированные растворы.
Задача. Определить количество нитрата натрия (NaNO₃), который нужно растворить в 800 г воды при приготовлении 20%-ного раствора.
В 100 г 20%-ного раствора должно содержаться 20 г растворенного вещества и 80 г растворителя. Составляем пропорцию:
В 80 г воды нужно растворить 20 г NaNO₃
В 800 г. воды нужно растворить х г NaNO₃;
х = (800 · 20) / 80 = 200 г.
Значит, для приготовления 20%-ного раствора необходимо в 800 г (дм³) воды растворить 200 г NaNO₃.
Задача. Определить количество железного купороса FeSO₄ · 7 H₂O, который нужно растворить в 372,2 г воды, чтобы получить 3,8 %-ный раствор сульфата железа (II).
Решение. В 1 моле, или 278 г железного купороса содержится 152 г сульфата железа и 126 г кристаллизационной воды. В процессе растворения кристаллогидрата количество растворителя должно увеличиваться пропорционально количеству кристаллогидрата. Поскольку неизвестно количество кристаллогидрата, то неизвестно и количество растворителя.
Первый вариант решения. В 100 г 3,8 %-ного раствора должно быть 3,8 г сульфата железа (II), которые содержатся в 6,95 г = 3,8 · 278 : 152 кристаллогидрата, и 96,2 г = 100 – 3,8 воды, или 6,95 г кристаллогидрата 93,05 воды. Составляем и решаем пропорцию:
в 93,05 г воды нужно растворить 6,95 г FeSO₄ · 7 H₂O
в 372,2 г. воды нужно растворить х г FeSO₄ · 7 H₂O;
х = (6,95 · 372,2) / 93,05 = 27,8 г
Значит, для приготовления 3,8 %-ного раствора сульфата железа (II) необходимо в 372,2 г воды растворить 27,8 г железного купороса.
Второй вариант решения. Если в 372,2 г воды растворить х г железного купороса, то получится (372,2 + х) г раствора, содержащего 152х /278 г сульфата железа (II).
Так как раствор должен быть 3,8 %-ным, то
в 100 г раствора должно содержаться 3,8 г FeSO₄
в (372,2 + х) г раствора должно содержаться 152х /278 г FeSO₄;
отсюда
100 · 152х : 278 = 3,8 · (372,2 + х)
15200х = 1056,4 (372,2 + х)
15200х = 393192,08 + 1056,4х
14143,6х = 393192,08; х = 27,8 г.
Задача. Определить количество воды, в котором необходимо растворить 100 г сульфата калия для получения 5 %-ного раствора.
Решение. Для получения 5 %-ного раствора сульфата калия