2.7   Obliczanie stężeń roztworów - przykłady

1. Obliczyć stężenie procentowe roztworu otrzymanego ze zmieszania 30 g soli kuchennej i 170g wody.

Rozwiązanie :

Masa roztworu jest sumą masy substancji rozpuszczonej i masy rozpuszczalnika :

30g + 170 g = 200g

zatem jeśli w 200g roztworu znajduje się  30g  soli

               to w 100g roztworu znajduje się x g soli

Odpowiedź: W 100g roztworu znajduje się 15g soli, a więc roztwór jest 15%-owy.
2. Ile gramów substancji znajduje się w 420g 20%-owego roztworu?

Rozwiązanie:

Z definicji roztworu procentowego wynika, że 20% roztwór zawiera 20g substancji w 100g roztworu.

Jeśli więc w 100g roztworu jest 20g substancji

            to w 420g roztworu jest x g  substancji

 Odpowiedź:  W 420g 20% roztworu znajduje się 84g substancji rozpuszczonej.
3. Ile gramów  znajduje się w 200 cm3 0,1 molowego roztworu ?

Rozwiązanie:

Masa molowa  wynosi 98g /mol.

0,1 mola  ma masę 9,8g. Z definicji stężenia molowego wynika,

     że jeśli w 1000cm3 0,1M roztworu znajduje się 9,8g

             to w   200cm3  0,1M roztworu znajduje się x g  

Odpowiedź:  W 200 cm3 0,1M roztworu  znajduje się 1,96g czystego kwasu.
4. 250 ml roztworu zawiera 3,659g chlorku sodowego. Oblicz stężenie molowe NaCl w tym roztworze.

Rozwiązanie:

MNaCl = 58,45 g/mol

Liczba moli NaCl zawarta w podanej objętości wynosi :

Skoro więc w 250 ml znajduje się 0,0626 moli

           to  w  1000 ml  znajduje się     x     moli

Odpowiedź:  Zgodnie z definicją molowości roztwór jest 0,25 M.
5. 50g wodorotlenku potasu rozpuszczono w 160g wody. Wyrazić w ułamkach molowych stężenie  i  w otrzymanym roztworze.

Rozwiązanie:

Ponieważ

Odpowiedź: W podanym roztworze ułamek molowy KOH wynosi 0,091, a wody 0,909.
6. Stężony kwas solny o gęstości 1,2g/cm3 zawiera 39,11% wag.  Obliczyć ułamki molowe  i  w tym roztworze.

Rozwiązanie:

Z definicji procentowości wynika, że w 100 g kwasu znajduje się 39,11g HCl . Reszta czyli 60,89g to woda.

Odpowiedź: Ułamek molowy kwasu w podanym roztworze wynosi 0,24, a wody 0,76.
7. Jakie jest stężenie procentowe 2 molowego roztworu kwasu siarkowego (VI) o gęstości  ?

Rozwiązanie :

a)      obliczamy masę molową kwasu   M = 2×1 + 32 + 4×16 = 98,

b)      ustalamy, że jeśli gęstość roztworu , oznacza to, że

roztworu posiada masę , lub  roztworu posiada masę1140 g,

c)      obliczamy ile gramów czystego  znajduje się w  2 molowego roztworu:

    zawiera 2 mole , czyli 2 × 98 g= 196 g czystego ,

d)      obliczamy jaką objętość zajmuje 100 g roztworu o :

1,14 g roztworu zajmuje objętość

100 g roztworu zajmuje objętość  

----------------------------------------------------

 

e)      aby obliczyć stężenie % - owe można :

1)      korzystając z definicji stężenia procentowego określić ile gramów czystego

 znajduje się w 100 g  roztworu :

roztworu zawiera 196 g

   roztworu zawiera    x g

--------------------------------------------------------

czystego

17,19 g  zawarte w 100 g roztworu stanowi 17,19 %

    2) korzystając ze wzoru :

 

Odpowiedź: Stężenie procentowe roztworu  wynosi 17,19 %
8. W   wody rozpuszczono 20 g KOH. Obliczyć stężenie molarne roztworu oraz wyrazić w ułamkach molowych stężenia składników tego roztworu.

Rozwiązanie :

1.Obliczamy stężenie molarne :

a)      obliczamy ile gramów KOH zawarte jest w 1000 g wody:

200 g wody zawiera 20 g KOH
      1000 g wody zawiera x  KOH
_________________________________

b) obliczamy masę molową KOH  ,

c) obliczamy ilość moli KOH zawartą w 1000 g wody:

  

 2. Obliczamy ułamki molowe poszczególnych składników roztworu :

a) wiedząc, że masa molowa , zaś wody  obliczamy liczbę moli każdego z tych składników w roztworze:

 

b) znając liczbę moli poszczególnych składników obliczamy ułamki molowe

ze wzoru (2.06):

 

Odpowiedź : Stężenie molarne wynosi 1,78, a ułamki molowe składników roztworu odpowiednio 0,031 i 0,969.