Teorinė medžiaga

Mišinių ir junginių kiekybinė sudėtis nusakoma jų sudedamųjų dalių masės dalimi, kuri reiškiama procentais. Pavyzdžiui, 15 % tirpalas reiškia, kad 100 g šio tirpalo yra 15 gramų ištirpusios medžiagos ir 85 g tirpiklio:

Molinė koncentracija reiškiama ištirpusios medžiagos kiekiu (n) viename litre tirpalo. Molinė koncentracija c matuojama mol/l arba mol/dm³:

Uždavinių sprendimo pavyzdžiai

1 uždavinys

Praskiedus 800 ml 10 % CuCl₂ tirpalo (r = 1,096 g/cm³), pagaminta 3 l tirpalo. Kokia gauto tirpalo molinė koncentracija?

Sprendimas

1. Apskaičiuojame 10 % CuCl₂ tirpalo masę:

m(tirpalo) = V × r = 800 ml . 1,096 g/ml = 876,8 g.

2. Apskaičiuojame ištirpusios tirpale druskos masę:

10 g CuCl₂ – 100 g tirpalo

x g – 876,8 g

x = 87,68 g CuCl₂.

3. Apskaičiuojame tirpale ištirpusios druskos kiekį:

M(CuCl₂) = 63,5 + 2 × 35,5 = 134,5 g/mol;

1 mol – 134,5 g

x – 87,68 g

x = 0,652 mol (3-uose litruose).

4. Apskaičiuojame molinę koncentraciją:

0,652 mol – 3 l

x mol – 1 l

x = 0,367 mol.

Atsakymas: 0,217 mol/l.

2 uždavinys

Apskaičiuokite 400 ml 0,2 mol/l Ba(OH)₂ tirpalo procentinę koncentraciją, jei tirpalo tankis 1,15 g/ml.

Sprendimas

1. Apskaičiuojame bario hidroksido kiekį, ištirpusį 0,3 l:

1000 ml – 0,2 mol

400 ml – x mol

x = 0,08 mol.

2. Apskaičiuojame 0,08 mol bario hidroksido masę:

n = m/M

m(Ba(OH)₂) = n × M = 0,08 mol × 171 g/mol = 13,68 g.

3. Apskaičiuojame 400 ml tirpalo masę:

m = V × r = 400 ml × 1,15 g/ml = 460 g.

4. Apskaičiuojame 400 ml 0,2 mol/l Ba(OH)₂ tirpalo procentinę koncentraciją:

460 g tirpalo – 13,68 g Ba(OH)₂

100 g tirpalo – y g

x = 2,97 g = 2,97 %.

Atsakymas: 2,97 %.

 

3 uždavinys

Praleidus vandenilio sulfido dujas pro 174 ml (r = 1,10 g/cm³) vario(II) sulfato tirpalą, iškrito 11,8 g nuo­sėdų. Apskaičiuokite vario(II) sulfato tirpalo procentinę koncentraciją.

Sprendimas

1. Užrašome ir išlyginame reakcijos lygtį ir pagal ją atliekame skaičiavimus:

CuSO₄(aq) + H₂S(d) → CuS(k) + H₂SO₄(aq);

159,5 g CuSO₄ – 95,5 g CuS

x g CuSO₄ – 11,8 g CuS

x = 19,71 g CuSO₄.

2. Apskaičiuojame CuSO₄ tirpalo masę:

m(tirpalo) = V × r = 174 ml × 1,10 g/cm³ = 191,4 g.

3. Apskaičiuojame CuSO₄ procentinę koncentraciją:

I būdas

Pagal reakcijos lygtį:

191,4 g CuSO₄ tirpalo – 19,71 g CuSO₄

100 g CuSO₄ tirpalo – y g

y = 10,30 g CuSO₄ = 10,30 %.

II būdas

ω(CuSO₄) = (m(medžiagos)/ m(tirpalo) )· 100 % = (19,71 g /191,4 g) · 100 % = 10,30 %

Atsakymas: 10,01 %.

4 uždavinys

Kokį tūrį 2,8 mol/l koncentracijos H₂SO₄ tirpalo galima pagaminti, praskiedus 900 ml 75 % H₂SO₄ tirpalo, kurio tankis 1,669 g/cm³?

Sprendimas

1. Apskaičiuojame pradinio tirpalo, kurio koncentracija yra 75 %, masę:

m = V · d = 900 ml · 1,669 g/ cm³ = 1502,1 g.

Tirpinio (H₂SO₄) masė šiame tirpale:

75 g H₂SO₄ – 100 g tirpalo

x g H₂SO₄ – 1502,1 g tirpalo

x = 1126,6 g H₂SO₄.

2. Skiedžiant tirpalą, tirpinio masė nekinta, tai ir naujame tirpale yra 1126,6 g H₂SO₄. Kadangi žinome naujo tirpalo molinę koncentraciją, tai ir tirpinio masę išreiškiame kiekio vienetais. Sieros (sulfato) rūgšties molinė masė:

M(H₂SO₄) = 2 · 1 + 32 + 4 · 16 = 98 g/mol.

Apskaičiuojame tirpinio kiekį:

1 mol H₂SO₄ – 98 g

x mol H₂SO₄ – 1126,6 g

x = 11,5 mol H₂SO₄.

3. Apskaičiuojame, kokį tūrį 2,8 mol/l H₂SO₄ tirpalo galima pagaminti iš 11,5 mol sulfato rūgšties:

2,8 mol H₂SO₄ – 1000 ml tirpalo

11,5 mol H₂SO₄ – x ml tirpalo

x = 4100 ml

Atsakymas: 4100 ml.