Stężenia roztworów

ZADANIA Z CHEMII
Stężenia roztworów - stężenie molowe (cm), stężenie molalne (cm)
Stężenie molowe (cm) i stężenie molalne (cm) oblicza się z zależności:
cm =
cm =
ns
[1]
Vr
cm =
ns
[3]
mrozp
cm =
ms
[2]
Vr ⋅ M s
ms
mrozp ⋅ M s
[4]
Gdzie:
ns – liczba moli substancji rozpuszczonej w roztworze
ms – masa substancji rozpuszczonej w roztworze w [g]
mrozp – masa rozpuszczalnika w [kg]
Vr – objętość roztworu w [dm3]
Ms – masa molowa substancji rozpuszczonej w roztworze w [g/mol]
Zadanie 1. 20 dm3 amoniaku (warunki standardowe) rozpuszczono w wodzie otrzymując 2 dm3
roztworu. Oblicz stężenie molowe amoniaku w tym roztworze.
Dane:
VNH 3 = 20 dm3
Vr = 2 dm3
Rozwiązanie:
Stężenie molowe NH3 w otrzymany roztworze należy obliczyć wykorzystując wzór:
cm , NH 3 =
n NH 3
Vr
Liczbę moli NH3 ( n NH 3 ) oblicza się, zakładając, że gaz ten ma właściwości gazu doskonałego, ze
n NH 3 =
wzoru:
VNH 3
−
V
−
Gdzie V - objętość molowa gazu doskonałego w warunkach standardowych, obliczona z zależności:
−
V = R⋅
298
T
m3
dm 3
= 8,31 ⋅
= 0,02444
= 24,44
101325
p
mol
mol
A zatem:
n NH 3 =
VNH 3
−
V
=
20
= 0,8183
24,44
Czyli:
cm , NH 3 =
n NH 3
Vr
=
0,8183
= 0,4092 mol / dm 3
2
Zadanie 2. 20 g glukozy dodano do 200 g wody otrzymując roztwór o objętości 210 cm3. Oblicz
stężenie molowe i molalne glukozy w tak otrzymanym roztworze.
Dane:
mglukozy = 20 g
mrozp = 200 g = 0.20 kg
Mglukozy = 180 g/mol
Vr = 210 cm3 = 0,21 dm3
Rozwiązanie:
Stężenie molowe glukozy (cm) w otrzymany roztworze należy obliczyć wykorzystując wzór:
cm =
m glukozy
Vr ⋅ M glukozy
=
20
= 0,5291mol / dm 3
0,21 ⋅ 180
Stężenie molalne glukozy (cm) w otrzymany roztworze należy obliczyć wykorzystując wzór:
cm =
m glukozy
mrozp ⋅ M glukozy
=
20
= 0,5555mol / kg rozp
0,20 ⋅ 180
Zadania do samodzielnego rozwiązania:
1. W jakiej objętości roztworu o stężeniu 0,5 mol/dm3 znajduje się 2 mole substancji rozpuszczonej?
Odp.: Vr = 4 dm3.
2. Oblicz masę molową substancji rozpuszczonej, wiedząc, że w 0,6 dm3 roztworu tej substancji o
stężeniu 0,2 mol/dm3, znajduje się 4,8 g tej substancji. Odp.: Ms = 40 g/mol.
3. W 5,0 kg wody rozpuszczono 100 g wodorotlenku sodu. Zakładając, że objętość końcowego
roztworu wyniesie 5 dm3, oblicz jego stężenie molowe. Odp.: cm = 0,5 mol/dm3.
4. Oblicz stężenie molowe kwasu azotowego zawierającego 1,50 g czystego składnika 250 cm3
roztworu. Odp.: cm = 0,0952 mol/dm3.
5. W 5,0 dm3 roztworu zasady potasowej o gęstości d = 1,15 g/cm3 znajduje się 182,5 g KOH. Oblicz
stężenie molowe i stężenie molalne tego roztworu.
Odp.: cm = 0,6505 mol/dm3, cm = 0,5854 mol/kgrozp.
6. Do 100,0 g siarczanu(VI) sodu wlano 950 cm3 wody uzyskując 1,00 dm3 roztworu. Oblicz stężenie
molowe oraz stężenie molalne tego roztworu. Odp.: cm = 0,7040 mol/dm3, cm = 0,7413 mol/kgrozp.
7. Oblicz ile gramów NaOH zawiera 200 cm3 roztworu o stężeniu 0,245 mol·dm-3. Odp.: m = 1,96 g.
8. Ile gramów substancji rozpuszczonej zawiera 25 cm3 roztworu NH4NO3 o stężeniu 0,1 mol·dm-3?
Odp.: m = 0,20 g.
9. Oblicz, w jakiej objętości roztworu NaCl o stężeniu 0,150 mol·dm-3 rozpuszczone jest 1,200 g
chlorku sodu? Odp.: Vr = 136,9 cm3.
10. Jaka jest masa molowa substancji, której 0,960 grama rozpuszczone jest w 200 cm3 roztworu o
stężeniu 0,120 mol·dm-3? Odp.: Ms = 40 g/mol.