АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Задача №1:

Сколько грамм вещества CaCl₂ и сколько миллилитров воды, необходимо взять для того чтобы приготовить 350 грамм раствора с массовой долей 12 %? Температура воды 20^о С.

Дано:

Вещество - CaCl₂
ω_р-ра = 12 %
m_р-ра = 350 г
t_воды = 20⁰ С
m_в-ва - ?
V_воды - ?

Решение:

Запишем формулу для расчёта массовой концентрации раствора:

Выразим неизвестные величины через известные и подставим в исходную формулу:

m_в-ва = m_р-ра – x

m_в-ва = 350 – 308 = 42 (г)

Рассчитаем объём воды:

Согласно таблицам плотности воды (ссылка на данные в блоке электронные ресурсы), ρ²⁰ = 0,9982 г/мл. Выразим объём через известные величины:

Ответ: m_в-ва = 42 г; V_воды = 309 мл.

Задача №2:

Какую массу CuSO₄ * 5H₂O необходимо добавить к 200 мл 2,0 % - ый раствор купороса для получения 5,0 % - ого раствора? Плотность исходного раствора 1,0190 г/см³.

Дано:

Вещество - CuSO₄ * 5H₂O
ω_{р-ра, 1} = 2,0 %
ω_{р-ра, 2} = 5,0 %
V_{р-ра, 1} = 200 мл
t = 20⁰ С
m_куп. - ?

Решение:

При приготовлении раствора медного купороса, необходимо учитывать, что обычно соль содержится в виде кристаллогидрата голубого цвета, вода которого входит в массу навески и после растворения входит в общий состав. Расчёт навески необходимо вести по молекулярной массе кристаллогидрата М_куп = 249,685 г/моль.

Запишем формулу для расчёта массовой концентрации раствора:

Выразим неизвестные величины через известные и подставим в исходную формулу для 5 % - ого раствора, с учётом добавления кристаллогидрата приняв количество добавленного сульфата за Х, а воды 5Х согласно формуле купороса:

m_{р-ра, 2 %} = V_р-ра * ρ²⁰ = 200 * 1,0190 = 203,8 (г)

m_{в-ва, 2 %} = m _{р-ра, 2 %} * 0,02 = 203,8 * 0,02 = 4,076 (г)

Так как m = n * M_r, а M_H2O = 18 г/моль, M_CuSO4 = 159,6 г/моль, то:

Выразим количество сульфата-добавки 5 % - ого раствора:

0,05(203,8+ 7,98 * х + 5Х * 18) = 4,076 + Х * 159,6

10,19 + 7,98 * х + 0,225 * Х = 4,076 + Х * 159,6

6,114 = Х * 151,395

Х = 0,0404 (моль) = n_CuSO4 (В 5 % - ом растворе)

Расчитаем массу кристаллогидрата через рассчитанное количество добавки:

m_куп = M_CuSO4*5H2O * n_CuSO4 = 249,685 * 0,0404 = 10,083 (г)

Ответ: m_куп = 10 г.