Растворы. Массовая доля растворённого вещества

Определение

Раствор — однородная (гомогенная) система, состоящая из двух или более компонентов.

Компоненты раствора:

• Растворитель — компонент, агрегатное состояние которого не меняется при образовании раствора (обычно $H_2O$).
• Растворённое вещество — компонент, равномерно распределённый в растворителе.

Растворимость

Растворимость — способность вещества растворяться в данном растворителе. Выражается в граммах вещества, которое может раствориться в 100 г растворителя при данной температуре.

По растворимости вещества делятся на:

• Хорошо растворимые (>1 г на 100 г $H_2O$)
• Малорастворимые (0,001–1 г на 100 г $H_2O$)
• Практически нерастворимые (<0,001 г на 100 г $H_2O$)

Насыщенный раствор — раствор, в котором данное вещество при данной температуре больше не растворяется.

Массовая доля растворённого вещества

Массовая доля $w$ показывает, какую часть от общей массы раствора составляет масса растворённого вещества:

$w = \frac{m_{\text{р.в.}}}{m_{\text{р-ра}}} \times 100\%$

$m_{\text{р-ра}} = m_{\text{р.в.}} + m_{\text{р-ля}}$

где:

• $m_{\text{р.в.}}$ — масса растворённого вещества (г)
• $m_{\text{р-ра}}$ — масса раствора (г)
• $m_{\text{р-ля}}$ — масса растворителя (г)

Формула разбавления

При разбавлении раствора масса растворённого вещества не меняется:

$w_1 \cdot m_1 = w_2 \cdot m_2$

где $w_1$, $m_1$ — концентрация и масса исходного раствора, $w_2$, $m_2$ — после разбавления.

Примеры

1. Приготовление раствора: 40 г $NaCl$ растворили в 160 г воды. $w = \dfrac{40}{40 + 160} \times 100\% = \dfrac{40}{200} \times 100\% = 20\%$

2. Нахождение массы вещества: Сколько граммов $NaOH$ нужно для приготовления 500 г 10%-го раствора? $m_{\text{р.в.}} = \dfrac{w \cdot m_{\text{р-ра}}}{100\%} = \dfrac{10\% \cdot 500}{100\%} = 50$ г

3. Разбавление: К 200 г 30%-го раствора добавили 100 г воды. Новая концентрация? $m_{\text{р.в.}} = 200 \cdot 0{,}3 = 60$ г $m_{\text{нов. р-ра}} = 200 + 100 = 300$ г $w_2 = \dfrac{60}{300} \times 100\% = 20\%$

4. Разбавление (формула): $30\% \cdot 200 = w_2 \cdot 300 \Rightarrow w_2 = 20\%$