Урок истинные растворы способы выражения концентрации растворов. Презентация "способы выражения концентрации растворов"

Тема урока. Способы выражения состава раствора. Процентная концентрация

Задачи : Вы должны решать задачи с применением формулы для расчета ω%, ρ раствора.

Теория, величины, единицы измерения, расчетные формулы.

Любой раствор имеет массу ( m раствора), которая складывается из массы растворителя и массы растворенного вещества:

m раствора = m растворителя + m вещества

Любой раствор имеет плотность (ρ), которая измеряется экспериментально с помощью ареометра.

Любой раствор занимает определенный объем (V), который измеряется с помощью мерного цилиндра или другой мерной посуды.

Для решения задач применяется формула:

Упражнения:

В 630г воды растворили 70г поваренной соли. Какова: а) масса растворителя; б) масса растворенного вещества; в) масса раствора?

В мерный цилиндр налили 500мл раствора, по ареометру определили плотность, равную 1,1г/мл. Какова масса раствора?

Какую массу имеет раствор плотностью 1,19г/мл объемом 100мл?

Растворы отличаются друг от друга содержанием растворенного вещества (концентрацией).

Процентная концентрация (массовая доля растворенного вещества) показывает, какая масса вещества растворена в 100г раствора, вычисляется по формуле:

Задачи:

Какую массу поваренной соли (NaCl) и воды надо взять для приготовления раствора с массовой долей NaCl 8% массой 250г?

Какую массу сахара (С 12 Н 22 О 11) и воды надо взять для приготовления раствора массой 50г с массовой долей 0,12?

Определите массу соды (Na 2 CО 3) и массу воды, необходимые для приготовления 280г 5%-ного раствора соды.

При выпаривании 25г раствора поваренной соли получили 0,25г соли. Определите массовую долю растворенного вещества в исходном растворе.

Какая масса хлорида калия нужна для приготовления 500мл раствора с массовой долей хлорида калия 16%? Плотность раствора равна 1,1г/мл.

При решении задач на смешивание растворов различной концентрации нужно помнить о правиле: массы исходных растворов относятся друг к другу как разности между концентрацией полученного раствора и концентрациями исходных:

Задачи:

Определите массу раствора с массовой долей NaCl 10% и массу воды, которые потребуются для приготовления раствора массой 500г с массовой долей NaCl 2%.

В лаборатории имеются растворы с массовой долей серной кислоты 10% и 20%. Какую массу каждого раствора надо взять для получения раствора массой 300г с массовой долей 12%?

Смешали 20% и 32% растворы некоторого вещества. Полученный раствор имеет массу 150г и массовую долю растворенного вещества 24%. Определите массу каждого из исходный растворов.

Молярная концентрация раствора показывает, какое количество вещества растворено в 1л раствора. Рассчитывается по формуле :

Задачи:

В воде растворили гидроксид калия (КОН) массой 11,2г, объем раствора довели до 200мл. Определите молярную концентрацию полученного раствора.

Определите молярную концентрацию раствора, полученного при растворении сульфата натрия массой 42,6г в воде массой 300г, если плотность раствора 1,12г/мл.

Какая масса хлорида калия потребуется для приготовления раствора этой соли объемом 300мл, с концентрацией 0,15М хлорида калия?

Какой объем раствора с массовой долей серной кислоты 9,3% (плотность 1,05г/мл) потребуется для приготовления раствора 0,35М серной кислоты объемом 40мл?

Задачи по уравнению реакций:

В 50г раствора серной кислоты положили кусочек цинка массой 10г. когда реакция прекратилась, то оказалось, что 3,5г цинка осталось в избытке? Вычислите процентную концентрацию раствора серной кислоты?

В 500мл воды бросили кусочек натрия массой 4,6г. Вычислите массовую долю раствора щелочи.

Какую массу оксида серы (VI) надо растворить в воде массой 4кг для получения раствора с массовой долей серной кислоты 4,9%?

Определите массовую долю гидроксида бария в растворе, полученном при смешивании воды массой 50г и оксида бария массой 1,2г.

Какая масса цинка может прореагировать с соляной кислотой объемом 50мл и плотностью 1,1г/мл, массовая доля соляной кислоты в котором составляет 0,2? Какой объем объем водорода выделится при этом?

Определите образующееся вещество и его массовую долю в растворе, если 0,2моль оксида натрия растворить в 100г воды.

Определите массу оксида меди (II), которая может раствориться в 49%-ном растворе серной кислоты массой 400г.

В результате смешивания 200г 4,9%-ного раствора серной кислоты и 200г 4%-ного раствора гидроксида натрия протекает реакция нейтрализации. Рассчитайте массу образовавшейся соли.

При взаимодействии раствора гидроксида калия объемом 500мл м концентрацией 0,2моль/л и 10%-ного раствора азотной кислоты массой 200г образуется соль. Рассчитайте ее массу.

Определите массу раствора серной кислоты с массовой долей 0,49, необходимую для реакции с гидроксидом алюминия 7,8г.

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

Тема урока: «Способы выражения концентраций растворов» Подготовила и провела учитель химии МКОУ «Новогуровская СОШ» Арсеньева Е.Н.

2 слайд

Описание слайда:

Цели урока: расширить и систематизировать представления о способах выражения концентрации растворов; изучить новые способы выражения концентраций растворов; учиться применять полученные теоретические знания при решении задач; развивать интеллектуальные умения и навыки.

3 слайд

Описание слайда:

Концентрация - величина, характеризующая количественный состав раствора. Согласно правилам ИЮПАК, концентрацией растворённого вещества (не раствора) называют отношение количества растворённого вещества или его массы к объёму раствора (моль/л, г/л), то есть это соотношение неоднородных величин. Те величины, которые являются отношением однотипных величин (отношение массы растворённого вещества к массе раствора, отношение объёма растворённого вещества к объёму раствора) правильно называть долями. Однако на практике для обоих видов выражения состава применяют термин концентрация и говорят о концентрации растворов.

4 слайд

Описание слайда:

Способы выражения концентрации растворов 1 Массовая доля (весовые проценты, процентная концентрация) 2 Объёмная доля 3 Молярность (молярная концентрация) 4 Мольная доля 5 Моляльность (моляльная концентрация) 6 Титр раствора 7 Нормальность (молярная концентрация эквивалента) 8 Растворимость вещества

5 слайд

Описание слайда:

Процентная концентрация, массовая доля растворённого вещества Массовая доля растворённого вещества-это отношение массы растворённого вещества к массе раствора. Для расчёта процентной концентрации используется формула: Раствор состоит из растворённого вещества и растворителя. Массу раствора можно определить по формуле:

6 слайд

Описание слайда:

В бинарных растворах часто существует однозначная зависимость между плотностью раствора и его концентрацией (при данной температуре). Это даёт возможность определять на практике концентрации важных растворов с помощью денсиметра (спиртометра, сахариметра, лактометра). Некоторые ареометры проградуированы не в значениях плотности, а непосредственно концентрации раствора (спирта, жира в молоке, сахара). Часто для выражения концентрации (например, серной кислоты в аккумуляторах) пользуются просто их плотностью. Распространены ареометры предназначенные для определения концентрации растворов веществ.

7 слайд

Описание слайда:

Молярность (молярная концентрация) Молярность - число молей растворённого вещества в единице объёма раствора. где ν- количество растворённого вещества, моль; V- объём раствора, л Молярность чаще выражают в моль/л или ммоль/л. Возможны следующие обозначения молярной концентрации - С, См, М. Так, раствор с концентрацией 1,0 моль/л называют одномолярным (1 М), 0,1 моль/л – децимолярным – 0,1М, 0,01 моль/л – сантимолярным – 0,01М ν

8 слайд

Описание слайда:

Правила работы с лабораторными весами Если весы не уравновешены, добейтесь их равновесия. 2.Поместите на левую чашу весов взвешиваемый предмет. 3.Откройте футляр с гирями и, достав ту, что на ваш взгляд, тяжелее предмета, положите её на правую чашу. Убедившись, что она перетягивает, поставьте её обратно в футляр, а на чашу положите другую гирю(меньшей массы). Перебирая таким образом гирю за гирей, добейтесь равновесия весов. 4.Мелкие гирьки (от 500 до 10 мг) доставайте из футляра с помощью пинцета. 5.Определите по гирям общую массу предмета. 6. Придерживая чаши весов, снимите с них все гири и положите их обратно в футляр.

9 слайд

Описание слайда:

Правила измерения объёма жидкости с помощью измерительного цилиндра 1.Рассмотрите измерительный цилиндр. Обратите внимание на его деления и применяемую в нем единицу объёма. 2. Определите цену деления измерительного цилиндра. Правило: Чтобы определить цену деления, нужно найти два ближайших штриха шкалы, около которых написаны числовые значения. Затем из большего значения вычесть меньшее и полученное число разделить на число делений, находящихся между ними. 3.Зная цену деления, определите какой объём воды вам необходимо налить. 4.Перелейте воду из стакана или другого сосуда в измерительный цилиндр. 5.При определении положения уровня воды глаз следует направлять на то деление, которое совпадает с плоской частью поверхности воды (а не с её изогнутым краем). 80 70

Презентация может использоваться на уроке химии в 11 классе, частично в 8 классе, при проведении элективного курса. В презентации содержится информация о следующих способах выражения концентрации растворов: массовая доля, молярность, моляльность, мольная доля, титр.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Что обозначается этими величинами в химии? ω , См, X

Тема урока: «Способы выражения концентраций растворов»

Зависимость плотности растворов H 2 SO 4 от её массовой доли в водном растворе при 20°C ω, % 10 30 50 70 80 90 ρ H 2 SO 4 , г/мл 1,066 1,219 1,395 1,611 1,727 1,814

Объёмная доля Объемная доля - отношение объёма растворённого вещества к объёму раствора. Объёмная доля измеряется в долях единицы или в процентах. где: V (в-ва) - объём растворённого вещества, л; V(р-ра) - общий объём раствора, л. Как было указано выше, существуют ареометры, предназначенные для определения концентрации растворов определённых веществ. Такие ареометры проградуированы не в значениях плотности, а непосредственно концентрации раствора. φ = V(в-ва) V(р-ра)

Молярность (молярная концентрация) Молярность - число молей растворённого вещества в единице объёма раствора. где ν - количество растворённого вещества, моль; V - объём раствора, л Молярность чаще выражают в моль/л или ммоль/л. Возможны следующие обозначения молярной концентрации - С, См, М. Так, раствор с концентрацией 0,5 моль/л называют 0,5-молярным (0,5М).

Мольная доля Мольная доля (X) - отношение количества молей данного компонента к общему количеству молей всех компонентов. Мольную долю выражают в долях единицы. X = ν (в-ва) \ ∑ ν (в-в) ν - количество компонента, моль; ∑ ν - сумма количеств всех компонентов, моль.

Моляльность (моляльная концентрация) Моляльность - число молей растворённого вещества в 1кг растворителя. Измеряется в моль/кг, Так, раствор с концентрацией 0,5 моль/кг называют 0,5-моляльным. Св = ν / m(р-ля), где: ν - количество растворённого вещества, моль; m (р-ля) - масса растворителя, кг. Следует обратить особое внимание, что несмотря на сходство названий, молярность и моляльность величины различные. Прежде всего, при выражении концентрации в моляльности, в отличие от молярности, расчёт ведут на массу растворителя, а не на объём раствора. Моляльность, в отличие от молярности, не зависит от температуры.

Титр раствора Титр раствора - масса растворённого вещества в 1 мл раствора. Т= m (в-ва)/ V (р-ра), где: m (в-ва) - масса растворённого вещества, г; V(р-ра) - общий объём раствора, мл; В аналитической химии обычно концентрацию титранта пересчитывают применительно к конкретной реакции титрования таким образом, чтобы объём использованного титранта непосредственного показывал массу определяемого вещества; то есть титр раствора показывает, какой массе определяемого вещества (в граммах) соответствует 1 мл титрованного раствора.

Нормальность (молярная концентрация эквивалента) Нормальность (Сн) - число эквивалентов данного вещества в одном литре раствора. Нормальность выражают в моль-экв/л. Часто концентрацию таких растворов выражают как «н». Например, раствор содержащий 0,1 моль-экв/л называют децинормальным и записывают как 0,1н. Сн =Э/ V (р-ра), где: Э - эквивалент, моль-экв; V - общий объём раствора, л; Сн(щёлочи) ∙V(щёлочи)= Сн(кислоты)∙ V(кислоты)

Коэффициент растворимости Очень часто концентрацию насыщенного раствора, наряду с вышеперечисленными характеристиками, выражают через так называемый коэффициент растворимости или просто растворимость вещества. Отношение массы вещества, образующего насыщенный раствор при данной температуре, к массе растворителя называют коэффициентом растворимости: Кр = m (в-ва) / m (р-ля) Растворимость вещества показывает максимальную массу вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя: р = (m в-ва / m р-ля) ∙ 100%

Задачи 1.Определите молярную концентрацию хлорида натрия в 24%-ном растворе его плотностью 1,18 г/мл. (Ответ - 4,84 М) 2. Определите молярную концентрацию соляной кислоты в 20%-ном растворе плотностью 1,098. (Ответ - 6М) 3. Определите молярную концентрацию азотной кислоты в 30%-ном растворе ее плотностью 1,18 г/мл. (Ответ - 5,62 М) 4. Вычислите массовую долю гидроксида калия в водном растворе с концентрацией 3М и плотностью 1,138 г/мл. (Ответ - 15 %) 5. Сколько мл 56 %-ного раствора серной кислоты (плотность-1,46г/мл) нужно для приготовления 3 л 1М раствора? (Ответ - 360 мл)

6. К воде массой 200 г прилили 2М раствор хлорида калия объемом 40 мл и плотностью 1,09 г/мл. Определите молярную концентрацию и массовую долю соли в полученном растворе, если его плотность оказалась равна 1,015 г/мл. (Ответ - 0,33М, 2,45%) 7. Сколько г гидроксида калия нужно для нейтрализации 300 мл 0,5 М раствора серной кислоты? (Ответ - 16,8 г) 8. Какой объем 2 М раствора гидроксида калия вступит в реакцию: а) с 49 г серной кислоты б) с 200 г 24,5%-ного раствора серной кислоты? В) с 50 г 6,3%-ного раствора азотной кислоты? 9. Какой объем 3М раствора хлорида натрия плотностью 1,12 г/мл надо прилить к воде массой 200 г, чтобы получить раствор с массовой долей соли 10%? (Ответ - 315 мл) 10. Какой объем 3М раствора хлорида калия потребуется для приготовления 200 мл 8%-ного раствора соли с плотностью 1,05 г/мл? (Ответ - 75,2 мл) 11. 2,8 л аммиака растворили в воде, объем раствора довели до 500 мл. Какое количество вещества аммиака содержится в 1 л такого раствора? (Ответ - 0,25 моль)

Что обозначается этими величинами в химии?

Выполнила учитель химии МБОУ Климовской СОШ№1 Буданкова Валентина Михайловна

расширить и систематизировать представления о способах выражения концентрации растворов;
изучить новые способы выражения концентраций растворов;
учиться применять полученные теоретические знания при решении задач;
развивать интеллектуальные умения и навыки.

Концентрация - величина, характеризующая количественный состав раствора.

Согласно правилам ИЮПАК, концентрацией растворённого вещества (не раствора) называют отношение количества растворённого вещества или его массы к объёму раствора (моль/л, г/л), то есть это соотношение неоднородных величин. Те величины, которые являются отношением однотипных величин (отношение массы растворённого вещества к массе раствора, отношение объёма растворённого вещества к объёму раствора) правильно называть долями.

Однако на практике для обоих видов выражения состава применяют термин концентрация

Концентрация - величина, характеризующая количественный состав раствора. Согласно правилам ИЮПАК, концентрацией растворённого вещества (не раствора) называют отношение количества растворённого вещества или его массы к объёму раствора (моль/л, г/л), то есть это соотношение неоднородных величин. Те величины, которые являются отношением однотипных величин (отношение массы растворённого вещества к массе раствора, отношение объёма растворённого вещества к объёму раствора) правильно называть долями. Однако на практике для обоих видов выражения состава применяют термин концентрация и говорят о концентрации растворов.

Способы выражения концентрации растворов

1 Массовая доля (весовые проценты,

процентная концентрация)

2 Объёмная доля
3 Молярность (молярная концентрация)
4 Мольная доля
5 Моляльность (моляльная концентрация)
6 Титр раствора
7 Нормальность (молярная концентрация эквивалента)
8 Растворимость вещества

Процентная концентрация, массовая доля растворённого вещества

Массовая доля растворённого вещества-это отношение массы растворённого вещества к массе раствора.

Для расчёта процентной концентрации используется формула:

Раствор состоит из растворённого вещества и растворителя. Массу раствора можно определить по формуле:

Зависимость плотности растворов H 2 SO 4 от её массовой доли в водном растворе при 20°C

ρ H 2 SO 4 , г/мл

Объёмная доля

Объемная доля - отношение объёма растворённого вещества к объёму раствора. Объёмная доля измеряется в долях единицы или в процентах.

где: V (в-ва) - объём растворённого вещества, л;

V(р-ра) - общий объём раствора, л.

Как было указано выше, существуют ареометры, предназначенные для определения концентрации растворов определённых веществ. Такие ареометры проградуированы не в значениях плотности, а непосредственно концентрации раствора.

V(в-ва)

Молярность (молярная концентрация)

Молярность - число молей растворённого

вещества в единице объёма раствора.

где ν - количество растворённого вещества, моль;

V - объём раствора, л

Молярность чаще выражают в моль/л или ммоль/л. Возможны следующие обозначения молярной концентрации - С, См, М.

Так, раствор с концентрацией 0,5 моль/л называют 0,5-молярным (0,5М).

Мольная доля

Мольная доля (X) - отношение количества молей данного компонента к общему количеству молей всех компонентов. Мольную долю выражают в долях единицы.

X = ν (в-ва) \ ∑ ν (в-в)

ν - количество компонента, моль;

∑ ν - сумма количеств всех компонентов,

Моляльность (моляльная концентрация)

Моляльность - число молей растворённого вещества в 1кг

растворителя.

Измеряется в моль/кг, Так, раствор с концентрацией

0,5 моль/кг называют 0,5-моляльным.

Св = ν / m(р-ля),

где: ν - количество растворённого вещества, моль;

m (р-ля) - масса растворителя, кг.

Следует обратить особое внимание, что несмотря на сходство названий, молярность и моляльность величины различные. Прежде всего, при выражении концентрации в моляльности, в отличие от молярности, расчёт ведут на массу растворителя , а не на объём раствора. Моляльность, в отличие от молярности, не зависит от температуры.

Титр раствора

Титр раствора - масса растворённого вещества в

1 мл раствора.

Т= m (в-ва)/ V (р-ра),

где: m (в-ва) - масса растворённого вещества, г;

V(р-ра) - общий объём раствора, мл;

В аналитической химии обычно концентрацию титранта пересчитывают применительно к конкретной реакции титрования таким образом, чтобы объём использованного титранта непосредственного показывал массу определяемого вещества; то есть титр раствора показывает, какой массе определяемого вещества (в граммах) соответствует 1 мл титрованного раствора.

Нормальность (молярная концентрация эквивалента)

Нормальность (Сн) - число эквивалентов данного вещества в одном литре раствора. Нормальность выражают в моль-экв/л. Часто концентрацию таких растворов выражают как «н». Например, раствор содержащий 0,1 моль-экв/л называют децинормальным и записывают как 0,1н.

Сн =Э/ V (р-ра), где:

Э - эквивалент, моль-экв;

V - общий объём раствора, л;

Сн(щёлочи) ∙V(щёлочи)= Сн(кислоты)∙ V(кислоты)

Коэффициент растворимости

Очень часто концентрацию насыщенного раствора, наряду с вышеперечисленными характеристиками, выражают через так называемый коэффициент растворимости или просто растворимость вещества.

Отношение массы вещества, образующего насыщенный раствор при данной температуре, к массе растворителя называют коэффициентом растворимости :

Кр = m (в-ва) / m (р-ля)

Растворимость вещества показывает максимальную массу вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя:

р = (m в-ва / m р-ля) ∙ 100%

1.Определите молярную концентрацию хлорида натрия в 24%-ном растворе его плотностью

1,18 г/мл. (Ответ - 4,84 М)

2. Определите молярную концентрацию соляной кислоты в 20%-ном растворе плотностью 1,098. (Ответ - 6М)

3. Определите молярную концентрацию азотной кислоты в 30%-ном растворе ее плотностью 1,18 г/мл. (Ответ - 5,62 М)

4. Вычислите массовую долю гидроксида калия в водном растворе с концентрацией 3М и плотностью 1,138 г/мл. (Ответ - 15 %)

5. Сколько мл 56 %-ного раствора серной кислоты (плотность-1,46г/мл) нужно для приготовления 3 л 1М раствора? (Ответ - 360 мл)

6. К воде массой 200 г прилили 2М раствор хлорида калия объемом 40 мл и плотностью 1,09 г/мл. Определите молярную концентрацию и массовую долю соли в полученном растворе, если его плотность оказалась равна 1,015 г/мл. (Ответ - 0,33М, 2,45%)
7. Сколько г гидроксида калия нужно для нейтрализации 300 мл 0,5 М раствора серной кислоты? (Ответ - 16,8 г)
8. Какой объем 2 М раствора гидроксида калия вступит в реакцию: а) с 49 г серной кислоты б) с 200 г 24,5%-ного раствора серной кислоты? В) с 50 г 6,3%-ного раствора азотной кислоты?
9. Какой объем 3М раствора хлорида натрия плотностью 1,12 г/мл надо прилить к воде массой 200 г, чтобы получить раствор с массовой долей соли 10%? (Ответ - 315 мл)
10. Какой объем 3М раствора хлорида калия потребуется для приготовления 200 мл 8%-ного раствора соли с плотностью 1,05 г/мл? (Ответ - 75,2 мл)
11. 2,8 л аммиака растворили в воде, объем раствора довели до 500 мл. Какое количество вещества аммиака содержится в 1 л такого раствора? (Ответ - 0,25 моль)

§ 1 Способы выражения концентрации растворов

Попробуем представить себе два раствора. Один приготовлен путем растворения одной столовой ложки соли в стакане воды, второй - столовой ложки соли в ванне с водой.

Будут ли различаться эти растворы? Разумеется, да. Первый раствор будет более соленым на вкус, закипит при более высокой и замерзнет при более низкой температуре, чем второй раствор. И химические реакции с первым раствором будут протекать более интенсивно, чем со вторым. Таким образом, соотношение количества растворенного вещества с количеством растворителя (то есть, концентрация) определяют свойства раствора.

Растворы бывают концентрированные (с высоким содержанием растворенного вещества) и разбавленные (с низким содержанием растворенного вещества).

Это качественная оценка концентрации растворов, применять которую можно весьма условно. Гораздо больший интерес представляют различные количественные способы выражения концентрации растворов.

Концентрацию вещества можно выразить в молях растворенного вещества на 1 литр раствора. Такая концентрация называется молярной и обозначается латинской заглавной буквой С.

Молярная концентрация С равна отношению количества вещества в молях υ к объему раствора в литрах V. Выражается она в молях на литр.

Концентрацию раствора часто выражают в массовых долях.

Массовой долей растворённого вещества называют отношение массы растворённого вещества к общей массе раствора.

Массовую долю растворенного вещества обозначают греческой буквой ω.

Массовая доля ω вещества равна отношению массы вещества m к массе раствора mр. Массовую долю можно выражать в долях от единицы или в процентах, в этом случае результат умножается на 100%.

§ 2 Решение задач по теме урока

Решим задачу. После полного упаривания 50 г раствора образовалось 6 г твердого остатка. Вычислите массовую долю растворенного вещества во взятом растворе.

По заданной массовой доле рассчитывают количества ингредиентов для приготовления растворов.

Например, необходимо приготовить 150 г 10%-го раствора хлорида натрия, то есть, нужно найти, сколько для этой цели необходимо соли и воды.

Ответ: для приготовления раствора потребуется 15 г хлорида натрия и 135 г воды.

Список использованной литературы:

Н.Е. Кузнецова. Химия. 8 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. – М. Вентана-Граф, 2012.

Использованные изображения: