Практическая работа № 5 по теме «Приготовление растворов с определённой массовой долей растворённого вещества»

Научиться понимать, что такое массовая доля растворённого вещества, и уметь рассчитывать, сколько вещества и воды нужно взять для приготовления раствора с заданной концентрацией.

Растворы — это не только лабораторные колбы. Это и морская вода, и уксус на кухне, и физиологический раствор в медицине, и даже сахарный сироп для компота. Умение рассчитать и приготовить раствор с нужной концентрацией — это практический навык, который пригодится и в быту, и в будущей профессиональной деятельности.

• Раствор — это однородная смесь, состоящая из растворённого вещества и растворителя.
• Массовая доля растворённого вещества показывает, какую часть от общей массы раствора составляет само вещество.
• Массовая доля — безразмерная величина, её часто выражают в процентах или долях единицы.
• Для приготовления раствора с заданной массовой долей нужно точно рассчитать массы вещества и воды.
• Масса раствора равна сумме массы растворённого вещества и массы растворителя (обычно воды).
• При приготовлении раствора важно правильно использовать лабораторное оборудование: весы, мерный цилиндр, химический стакан, стеклянную палочку.
• Если вещество содержит примеси (например, кристаллизационную воду), это нужно учитывать при расчёте навески.

Раствор

Однородная смесь, состоящая из двух или более компонентов (растворённого вещества и растворителя), в которой вещество распределено в виде отдельных молекул или ионов.

Растворённое вещество

Компонент раствора, который находится в меньшем количестве и распределён в объёме растворителя.

Растворитель

Компонент раствора, который находится в большем количестве и определяет агрегатное состояние раствора. Обычно это вода.

Массовая доля растворённого вещества (ω)

Отношение массы растворённого вещества к общей массе раствора. Выражается в долях единицы или в процентах.

Концентрация раствора

Величина, показывающая, сколько растворённого вещества содержится в определённой массе или объёме раствора. Массовая доля — один из способов выражения концентрации.

• Формула для расчёта массовой доли: ω = (m(вещества) / m(раствора)) × 100%, где m(раствора) = m(вещества) + m(воды).
• Если массовая доля выражена в процентах, то, например, 5%-й раствор означает, что в 100 г раствора содержится 5 г вещества и 95 г воды.
• Для приготовления раствора с заданной массовой долей сначала рассчитывают массу вещества, затем массу воды (обычно через объём, так как плотность воды ≈ 1 г/мл).
• При растворении многих веществ (например, поваренной соли) объём раствора не равен сумме объёмов компонентов, поэтому расчёты ведутся через массы.
• Точность приготовления раствора зависит от точности взвешивания и измерения объёма воды. Используют весы и мерный цилиндр.
• Если нужно приготовить раствор из кристаллогидрата (например, медного купороса CuSO₄·5H₂O), массу соли рассчитывают с учётом массы кристаллизационной воды.

1. Пример 1случай
   • Чтобы приготовить 200 г 10%-го раствора сахара, нужно взять 20 г сахара и 180 г (мл) воды
2. Пример 2случай

   В быту мы часто готовим растворы

   Пояснение

   • например, раствор соли для полоскания горла (обычно 1 чайная ложка соли на стакан воды — это примерно 5%-й раствор)
3. Пример 3случай
   • В лаборатории для опытов часто нужен 5%-й раствор соляной кислоты
   • Его готовят, разбавляя более концентрированный раствор, но расчёт массы вещества остаётся тем же

• Морская вода — это природный раствор, в котором массовая доля солей составляет около 3,5%. Именно поэтому она непригодна для питья, но пригодна для жизни многих организмов.
• Физиологический раствор (0,9%-й раствор хлорида натрия) используется в медицине для инъекций и капельниц, потому что его концентрация соответствует концентрации солей в крови человека.
• Приготовление растворов — это не только химия, но и искусство: например, для приготовления идеального сахарного сиропа важно точно соблюдать массовую долю сахара, иначе он может засахариться или забродить.

• При работе с лабораторным оборудованием (весы, цилиндры, стаканы) соблюдай аккуратность, чтобы не разбить посуду и не пораниться.
• Не пробуй растворы на вкус и не нюхай их без разрешения учителя.
• Если вещество попало на кожу или в глаза, немедленно сообщи учителю и промой большим количеством воды.
• После работы приведи рабочее место в порядок, вымой посуду и вытри стол.

• Массовая доля элемента в соединении (тема 15)
• Растворение. Растворимость веществ (тема 36)
• Химические реакции в растворах (тема 40)