Из схемы видно, что на 25 массовых долей 60%-ного раствора надо брать 20 массовых долей 15%-ного раствора, т.е. растворы надо брать в соотношении 25 : 20 = 5 : 4. Чтобы найти массу 15%-ного раствора, составляем соотношение

10 • 4

10 : x = 5 : 4; х = mρ2 = ¾¾¾ = 8 кг. 5

Ответ: mρ2 = 8 кг.

Пример 8

Какая масса соли образуется при смешении 0,5 л 2 н раствора серной кислоты и 0,25 л 10%-ного раствора силиката натрия (r = 1,112 г/мл)?

98

где МЭ (H2SO4) = ¾¾ = 49 г/моль. 2

Следовательно,

m (H2SO4) = СЭ • МЭ •V = 2•0,5•49 = 49 (г)

Поскольку известны массы обоих реагирующих веществ, то определяем, какое вещество взято в недостатке:

m27,8

ν (Na2SiO3) = ¾¾ = ¾¾ = 0,23 (моль)

М122

29

49

ν (H2SO4) = ¾¾ = 0,5 (моль) 98

В недостатке силикат натрия и расчет массы сульфата натрия Na2SO4 проводится по недостатку:

ν (Na2SO4) = ν (Na2SiO3) = 0,23 (моль).

И тогда m (Na2SO4) = 0,23 • 142 = 32,66 (г).

Ответ: m (Na2SO4) = 32,66 г.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

1.До какого объема следует разбавить водой 1,2 л 2 н раствора азотной кислоты для получения 0,2 н раствора?

2.Какой объем 0,02 н раствора NaCl можно получить из 100 мл 1 М раствора NaCl?

3.Какое количество AgNO3 следует растворить в 120 г воды для получения 5%-ного раствора?

4.Смешаны 0,5 л 1,2 н раствора КОН и 0,7 л 0,6 М раствора NaОН. Какова эквивалентная концентрация полученного раствора?

5.Определите массу воды, необходимую для растворения 100 г CuCl2•2H2O, с получением раствора, содержащего 5% безводной соли.

6.Вычислите массовую долю и титр фосфорной кислоты в 2 М растворе плотностью 1,2 г/мл.

7.Какова молярная и нормальная концентрации 15%-ного раствора хлорида натрия плотностью 1,18 г/мл?

8.Какой объем 10%-ного раствора НCl (ρ = 1,16 г/мл) следует добавить к 2 л 0,5 н раствора НCl для получения 1 н раствора?

9.Какой объем воды надо прибавить к 100 мл 0,5 н раствора КОН, чтобы получить 0,05 н раствор?

10.Какой объем 0,1 н раствора NaОН потребуется для реакции нейтрализации с 2 мл 6%-ного раствора соляной кислоты (ρ = 1,14 г/мл)?

11.Какую массу NaCl следует добавить к 250 г 5%-ного раствора той же соли для получения 10%-ного раствора?

12.Определите мольные доли растворенного вещества и растворителя в 12%-ном растворе Na2CО3 (ρ = 1,16 г/мл).

13.Какую массу 3%-ного раствора MgSO4 можно приготовить из 70 г кри-

сталлогидрата сульфата магния MgSO4•7Н2О?

14.Какой объем воды необходимо прибавить к 100 мл 40%-ного раствора азотной кислоты (ρ = 1,307 г/мл) для приготовления 15%-ного раствора?

15.Для нейтрализации 80 мл серной кислоты потребовалось 100 мл 0,2 М раствора гидроксида натрия. Определите эквивалентную концентрацию кислоты.

30

2.2. Растворы неэлектролитов

Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа

Осмос – явление односторонней диффузии через полупроницаемую перегородку. Осмотическое давление – это давление, которое необходимо приложить к раствору, чтобы осмос прекратился.

Зависимость осмотического давления от молярной концентрации и температуры (закон Вант-Гоффа) выражается уравнением

νm

Подставив выражение (2) в (1), получим уравнение Менделеева-Клапей-

рона

m

PV = ¾¾ RT

M

Давление пара раствора (І закон Рауля)

І закон Рауля формулируется так: в разбавленных растворах неэлектролитов при постоянной температуре значение относительного понижения давления пара растворителя равна молярной (мольной) доле растворенного вещества.

Математическое выражение І закона Рауля:

где Р0 – давление насыщенного пара над чистым растворителем, Р – давление насыщенного пара над раствором,

NB – мольная доля растворенного вещества,

∆Р = Р0-Р– понижение давления насыщенного пара над раствором по сравнению с давлением над чистым растворителем,

P0 – P

¾¾¾ - относительное понижение давления насыщенного пара над рас- P0 твором

νВ ∆Р = P0• ¾¾¾

νВ + νР-ЛЯ

31

Температуры замерзания и кипения растворов (ІІ закон Рауля)

Фазовые превращения в растворах зависят от моляльности растворенного вещества.

ІІ закон Рауля формулируется так: понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения раствора пропорциональны моляльности раствора.

где К – криоскопическая константа; Е – эбулиоскопическая константа;

Cm – моляльность раствора, моль/кг.

Примеры решения задач

Пример 1.

Раствор содержит в 1 л 0,4 моля неэлектролита. Вычислите осмотическое

Пример 2.

Вычислите осмотическое давление 4%-ного раствора сахара С12Н22О11 при 20 оС, если плотность раствора равна 1,014 г/мл.

СМ= ¾¾¾ (2)

М•V

Вычисляем массу сахара в 100 г раствора. m(С12Н22О11) = 4 г

mР-РА 100

VР-РА= ¾¾¾ = ¾¾¾ = 98,62 мл

ρ1,014

32