В своей рабочей тетради запишите ответы на вопросы и упражнения из раздела 3.

3. Вопросы и упражнения.

1. При выпаривании досуха насыщенного при некоторой температуре водного раствора КNO₃ массой 300 г образовался сухой остаток массой 150 г. Чему равна величина коэффициента растворимости этой соли при данной температуре?

2. Смешали раствор массой 200 г с массовой долей растворенного вещества 5% и раствор массой 100 г с массовой долей того же вещества 15%. Чему равна массовая доля растворенного вещества в полученном растворе?

3. Определите массовую долю ортофосфорной кислоты в ее растворе с молярной концентрацией 0,9 моль/л (ρ= 1,1 г/мл).

4. Какой объем воды в мл следует добавить к раствору КОН объемом 300 мл с массовой долей 20%-го для получения раствора с массовой долей 5%?

5. Чему равна молярная концентрация раствора соляной кислоты, если на титрование такого раствора объемом 20 мл израсходован раствор гидроксида натрия объемом 15 мл с нормальной концентрацией 0,1 моль/л?

В рабочем журнале оформите раздел 4 и распечатайте его для выполнения в лаборатории(2 стр. На листе).

Сведения, которые должны быть занесены в рабочий журнал, выделены синим цветом.

4. Экспериментальная часть.

Часть 1. Приготовление раствора с заданной массовой долей растворенного вещества из навески твердого вещества.

Получите у преподавателя задание на приготовление раствора твердого вещества в воде и занесите эти данные в табл.1:

Таблица 1

Исходные данные для приготовления раствора.

Растворяемое вещество*	Объем раствора, Vраствора.	Массовая доля растворенного вещества, ωтеор.

*Растворяемое вещество (выбирается преподавателем из числа твердых веществ, приведенных в таблице 2).

Проведите необходимые расчеты и определите:

- массу раствора,

- массу растворенного вещества,

- массу растворителя,

- объем растворителя.

Массу раствора находим, используя формулу:

m_{раствора} = V_{раствора} ∙ ρ_{раствора,} где

m_{раствора} – масса раствора, [г]

V_{раствора} – объем раствора, [см³]

ρ_{раствора} – плотность раствора, [г/см³]

Для нахождения значения плотности раствора ρ_{раствора теор.} по заданному значению массовой доли ω_теор. пользуются табличными данными, см. табл 2.

Таблица 2

Зависимость плотности раствора от массовой доли растворенного вещества 20◦ , (г/см3)

ω, %	Плотность раствора вещества, г/см^3
	KOH	NaOH	NaCl	MgSO4	CaCl2	H2SO4	HCl	Na2SO4
2	1,017	1,021	1,013	1,018	1,015	1,012	I,008	1,019
4	1,033	1,043	1,027	1,039	1,032	1,025	1,018	1,040
6	1,049	1,065	1,041	1,060	1,049	1,038	1,028	1,061
8	1,065	1,087	1,056	1,032	1,066	1,052	1,038	1,082
10	1,083	1,109	1,071	1,104	1,084	1,066	1,047	1,103
12	1,108	1,137	1,086	1,126	1,102	1,080	1,057	1,124
14	1,126	1,153	1,101	1,148	1,120	1,095	1,068	1,146
16	1,144	1,175	1,116	1,173	1,139	1,109	1,078	-
18	1,165	1,197	1,132	1,196	1,158	1,124	1,088	-
20	1,183	1,219	1,149	1,220	1,173	1,139	1,098	-
22	1,206	1,241	1,164	1,245	1,197	1,155	1,108	-
24	1,225	1,263	1,180	1,270	1,218	1,170	1,119	-
26	1,246	1,297	1,197	-	1,288	1,186	1,129	-
28	1,267	1,306	-	-	-	1,202	1,139	-
30	1,288	1,328	-	-	-	1,219	1,149	-
32	1,308	1,349	-	-	-	1,235	1,159	-
34	1,330	1,370	-	-	-	1,252	1,169	-
36	1,355	1,390	-	-	-	1,268	1,179	-
38	1,373	1,410	-	-	-	1,286	1,189	-
40	1,395	1,430	-	-	-	1,303	1,198	-
42	1,417	1,449	-	-	-	1,321	-	-
44	1,445	1,469	-	-	-	1,338	-	-

Если заданное значение массовой доли растворенного вещества не совпадает с приведенными табличными значениями, то для нахождения плотности раствора заданной концентрации ρ_{раствора теор.} используется метод интерполяции.

Например.

Требуется найти значение плотности раствора хлорида кальция (CaCl₂) c массовой долей растворенного вещества ω(CaCl₂) = 10,2%.

Значения плотности раствора с массовой долей 10,2% в таблице нет. Поэтому, выпишем ближайшие к требуемому значению имеющиеся табличные значения:

ω(CaCl2), %	ρраствора CaCl2, г/см^3
10	1,084
12	1,102

Изменение концентрации раствора этого вещества на 12% - 10% = 2% приводит к изменению плотности раствора Δ ρ, равному:

Δ ρ = ρ_{раствора} (ω=12%) - ρ_{раствора} (ω=10%)=1,102 г/см³-1,084 г/см³ =0,018 г/см³.

Заданное нам значение массовой доли раствора превышает ближайшее меньшее табличное значение на 10,2% – 10% = 0,2%.

Составим пропорцию и найдем, насколько увеличится плотность раствора с ω = 10,2%, по сравнению с плотностью раствора с ω = 10%:

2%  0,018 г/см³

0,2%  х х = 0,0018 г/см³

Таким образом, плотность раствора хлорида кальция с ω = 10,2% будет равна:

ρ_{раствора} (ω=10,2%) = ρ_{раствора} (ω=10%) + х = 1,084 г/см³ + 0,0018 г/см³ =

1,0858 г/см³ ≈ 1,086 г/см³

Массу растворенного вещества определяем по формуле:

m_{раств. в-ва} = m_{раствора} ∙ ω, где

m_{раствора} – масса раствора

m_{раств. в-ва} – масса растворенного вещества

ω – массовая доля растворенного вещества в растворе, выраженная в долях единицы.

Массу растворителя определим как разность между массами раствора и растворенного вещества.

m_{растворителя} = m_{раствора} - m_{раств. в-ва}

Так как жидкости удобнее не взвешивать, а отмерять для них определенный объем, то найдем объем, который займет найденная масса растворителя.

Для нахождения объема растворителя, используем формулу:

_, где

m _{растворителя} – масса растворителя, [г]

V _{растворителя} – объем растворителя, [см³]

ρ _{растворителя} – плотность растворителя, [г/см³]

Напомним, что плотность воды при 20⁰С ρ(H₂O) = 1 г/см³

Приведите расчеты и запишите в табл. 3 все полученные данные.

Таблица 3