Массовая доля растворенного вещества
На
практике мы очень часто имеем дело с растворами: при приготовлении растворов в
домашних условиях при строительстве или во время приготовления пищи, при приготовлении
лекарств в аптеках, для проведения определенных химических реакций в лабораториях и т.д.
Растворы, которые используются в технике или быту, чаще всего должны
содержит определенное количество растворимого вещества, то есть, работая с растворами,
необходимо знать их количественный состав.
Одним
из способов количественной характеристики раствора является массовая доля растворенного
вещества. Массовая доля растворенного вещества w - это отношение
массы растворенного вещества m1 к общей массе раствора m,
выраженное в долях единицы или в процентах:
или
.
Общая
масса раствора складывается из массы растворителя и массы растворенного вещества: m
= m2 + m1, где m2 - масса
растворителя.
Массовая
доля растворенного вещества показывает, какую долю от общей массы раствора
составляет масса растворенного вещества. Например, в аптеке куплено раствор пероксида
водорода с массовой долей растворенного вещества 3 %, что указано на этикетке.
Это означает, что в 100 граммах такого раствора содержится 3 грамма растворенного
пероксида водорода.
Рассмотрим
пример расчетов с использованием понятия массовая доля растворенного
вещества. Например, следует определить массовую долю сахара в растворе, который
получили при растворении 50 г сахара в 250 г воды. Во-первых, следует определить
общую массу полученного раствора. К 250 г воды добавили 50 г сахара, поскольку m
= mраств + mрозч.реч., то m = 250 г +
50 г = 300 г. Далее, используя формулу для расчетов массовой доли
растворенного вещества получаем:
w = (или
17 %)
Следовательно,
в ответе получаем, что массовая доля сахара в полученном растворе равна 17
%.
Используя
формулу для расчета массовой доли растворенного вещества можно вычислять
массу растворенного вещества и массу раствора:
m1 = w · m
.
Для приготовления растворов из
определенной массовой долей растворенного вещества необходимо вычислить массу растворенного
вещества и массу растворителя, которые следует взять для растворения. Поскольку чаще
все растворитель является жидкостью, то рационально будет массу растворителя перевести в объем,
используя связь с плотностью (V = m /ρ).