УРОК № 34

 МАСОВА ЧАСТКА РОЗЧИНЕНОЇ РЕЧОВИНИ

 

Ми вже знаємо, що розчини мають велике значення у науці й техніці, у виробничих процесах і повсякденному житті. Певні уявлення про кількісні характеристики розчинів ми отримали, вивчаючи розчинність речовин.

Пригадайте чинники, від яких залежить розчинність речовин.

При роботі з розчинами важливо знати їхній кількісний склад. Розгляньмо важливі кількісні характеристики розчину – масові частки розчиненої речовини і розчинника.

Для кількісної характеристики складу речовини, суміші або розчину використовують величини, називані частками компонентів (складових частин) системи або просто частками. Розраховують мольні (χ), об’ємні ( φ ) і масові (w) частки компонентів. Ми визначатимемо масові частки розчиненої речовини й розчинника у розчині.

 

Масова частка розчиненої речовини – це відношення її маси до загальної маси розчину.

 

Для бінарного розчину формула має такий вигляд:

 

,

 

де w (Х) – масова частка розчиненої речовини X, m (Х) – маса розчиненої речовини X, г, m (S) – маса розчинника S, г, m (розчину) = m(Х) + m(S),  г

Масову частку виражають у частках одиниці або у відсотках (наприклад: w(Х) = 0,01 або w(Х)  = 1%).

Розгляньмо приклад розрахунків з використанням масової частки розчиненої речовини. Визначимо масову частку натрій нітрату в розчині, для виготовлення якого використали натрій нітрат масою 20 г і воду об’ємом 180 мл.

Запишемо скорочено умову задачі.

 

w (NaNO3) – ?

m (NaNO3) = 20 г

V (H2O) = 180 мл

ρ (H2O) = 1 г/мл

 

Обчислимо масу води. Вона дорівнює частці від ділення об’єму води на її густину:

 

m (H₂O) = 180 мл : 1 г/мл = 180 г

 

Обчислимо масу розчину. Вона дорівнює сумі мас розчинника і розчиненої речовини:

 

m (розчину) = 20 г + 180 г = 200 г

 

Обчислимо масову частку натрій нітрату в розчині. Вона дорівнює відношенню маси розчиненої речовини до загальної маси розчину:

 

w (NaNO₃) = 20 г : 200 г  = 0,1 (або 10%).

 

Отже, масова частка натрій нітрату становить 0,1 або 10 відсотків.

Розглянемо ще один приклад розрахунків із використанням масової частки розчиненої речовини. Визначимо масу калій гідроксиду і об’єм води, що потрібні для виготовлення розчину масою 800 г із масовою часткою лугу 0,2.

Запишемо скорочено умову задачі:

 

m (KOH) – ? V (H2O) – ?

w (KOH) = 0,2

m (KOH) + m (H2O) = 800 г

ρ (H2O) = 1 г/мл

 

Обчислимо масу лугу, потрібного для виготовлення розчину. Вона дорівнює добутку маси розчину і масової частки лугу в ньому:

 

m (KOH) = 800 г · 0,2 = 160 г

 

Обчислимо масу води, потрібної для виготовлення розчину. Вона дорівнює різниці маси розчину і маси лугу в ньому:

 

m (H₂O) = 800 г – 160 г = 640 г

 

Обчислимо об’єм води. Він дорівнює частці від ділення маси води на її густину:

 

V (H₂O) = 640 г : 1 г/мл = 640 мл

 

Отже, для виготовлення розчину масою 800 г із масовою часткою калій гідроксиду 0,2 потрібні: калій гідроксид масою 160 г і вода об’ємом 640 мл.

Визначимо масову частку купрум (ІІ) сульфату в розчині, який утвориться при змішуванні мідного купоросу масою 50 г із водою об’ємом 750 мл.

Запишемо скорочено умову задачі:

 

w (CuSO4) – ?

m (CuSO4 · 5H2O) = 50 г V (H2O) = 750  мл ρ (H2O) = 1 г/мл Mr (CuSO4) = 160 5 · Mr (H2O) = 90 Mr (CuSO4 · 5H2O) = 160 + 90 = 250

 

Обчислимо масу купрум(ІІ) сульфату, який міститься у мідному купоросі масою 50 г:

 

250 г CuSO₄ · 5H₂O – 160 г CuSO₄,

50 г CuSO₄ · 5H₂O – х г CuSO₄

 

х = 160 г · 50 г : 250 г = 32 г

m (CuSO₄) = 32 г

 

 

Обчислимо масу розчину:

 

m (CuSO₄ · 5H₂O) + m′ (H₂O) = 750 г + 50 г = 800 г

 

Обчислимо масову частку купрум (ІІ) сульфату в розчині:

 

w (CuSO₄) = 32 г : 800 г = 0,04 (4%)

 

Отже, масова частку купрум (ІІ) сульфату у розчині, який утвориться при змішуванні мідного купоросу масою 50 г із водою об’ємом 750 мл, становить 0,04 (або 4%).

 

Висновки

 

Для кількісної характеристики складу речовини, суміші або розчину використовують величини, називані частками компонентів (складових частин) системи або просто частками. Розраховують мольні (χ), об’ємні (φ) і масові (w) частки компонентів.

Масова частка розчиненої речовини – це відношення її маси до загальної маси розчину.

 

 

МЕТА УРОКУ

 

Дати поняття про масову частку розчиненої речовини, навчити її обчислювати.

 

 

НАЙВАЖЛИВІШІ ПОНЯТТЯ, ЯКІ ВВОДЯТЬ УПЕРШЕ

 

Масова частка розчиненої речовини.

 

 

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ПРОВЕДЕННЯ УРОКУ

 

Залежно від рівня підготовленості учнів і методичних уподобань учителя робота на цьому уроці може бути організована в різні способи: пояснення учителя з поетапним обговоренням кроків, групова навчальна діяльність чи індивідуальна робота учнів з ППЗ.

Представлений матеріал містить докладні інструкції з розв’язування задач, тож самостійна індивідуальна чи групова робота учнів із ППЗ цілком виправдана. Закріплення знань відбувається при розв’язуванні задач, поданих у тестовій формі й аналогічних наведеним і опрацьованим прикладам.

Учням із високим рівнем навчальних можливостей варто ознайомитися зі зразками розв’язання задач на виготовлення розчинів із кристалогідратів, застосувати знання для розв’язування аналогічних задач. Однак слід пам’ятати, що наступному тематичному оцінюванню підлягає лише вміння розв’язувати задачі, визначені програмою, а саме – обчислення масової частки речовини в розчині та обчислення маси розчиненої речовини й об’єму розчинника для виготовлення розчину з певною масовою часткою розчиненої речовини.