Практическая работа 5, страница 118 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис

Глава 4. Вода. Растворы. Параграф 35. Практическая работа 5. Приготовление раствора с определённой массовой долей растворённого вещества (соли) - страница 118.

Условие.

🔴 Вспомните формулу, с помощью которой можно вычислить массовую долю растворённого вещества.

1. Проведение расчётов

Получите задание у учителя и вычислите, какая масса соли и какой объём воды необходимы, чтобы приготовить раствор с определённой массовой долей растворённого вещества.

2. Взвешивание

Перед взвешиванием проверьте техническое состояние весов.

На чаши весов положите одинаковые кусочки фильтровальной бумаги (на неё будет насыпаться вещество при взвешивании и размещаться разновес) и уравновесьте весы при помощи маленьких кусочков бумаги.

Отвесьте на весах рассчитанную вами навеску соли. На правую чашку весов при помощи пинцета поместите разновес (в соответствии с тем, какую массу должна иметь навеска соли), а на фильтровальную бумагу, лежащую на левой чашке, насыпьте соль. Снова уравновесьте весы, добавляя или убирая небольшие порции соли.

3. Приготовление раствора

Навеску соли перенесите в колбу. При помощи мерного цилиндра отмерьте объём воды, необходимый для приготовления раствора. При отмеривании жидкости глаз наблюдателя должен находиться в одной плоскости с уровнем жидкости, а черта деления — напротив нижнего мениска уровня жидкости.

Примерно половину отмеренного объёма воды вылейте в колбу с веществом. Энергичным взбалтыванием добейтесь полного растворения соли. Затем в полученный раствор вылейте остальную воду, после чего раствор взболтайте вновь.

4. Отчёт о работе составьте в произвольной форме.

Решение.

Решение 2.

Массовая доля растворённого вещества ($\omega$) — это величина, равная отношению массы растворённого вещества ($m_{в-ва}$) к общей массе раствора ($m_{р-ра}$).

Формула для её вычисления:

$ \omega = \frac{m_{в-ва}}{m_{р-ра}} $

Где масса раствора ($m_{р-ра}$) является суммой массы растворённого вещества ($m_{в-ва}$) и массы растворителя ($m_{растворителя}$), например, воды:

$ m_{р-ра} = m_{в-ва} + m_{растворителя} $

Поэтому формулу можно также записать в виде:

$ \omega = \frac{m_{в-ва}}{m_{в-ва} + m_{растворителя}} $

Для выражения массовой доли в процентах (%) результат умножают на 100%:

$ \omega (\%) = \frac{m_{в-ва}}{m_{р-ра}} \times 100\% $

Далее приведён пример выполнения лабораторной работы по приготовлению раствора.

1. Проведение расчётов

Задание: Приготовить 200 г раствора поваренной соли (хлорида натрия NaCl) с массовой долей 5%.

Дано:

Масса раствора ($m_{р-ра}$) = 200 г

Массовая доля NaCl ($\omega(NaCl)$) = 5%

Плотность воды ($\rho(H_2O)$) $\approx$ 1 г/мл

Перевод в систему СИ:

• $m_{р-ра} = 200 \ г = 0.2 \ кг$
• $\omega(NaCl) = 5\% = 0.05$
• $\rho(H_2O) \approx 1000 \ кг/м^3$

Найти:

Массу соли ($m(NaCl)$) - ?

Массу и объём воды ($m(H_2O)$, $V(H_2O)$) - ?

Решение:

1. Вычислим массу соли (растворённого вещества), необходимую для приготовления раствора. Для этого используем формулу массовой доли:

$ \omega = \frac{m_{в-ва}}{m_{р-ра}} $

Из неё выражаем массу вещества:

$ m_{в-ва} = \omega \times m_{р-ра} $

Подставляем наши значения (удобнее вести расчёт в граммах):

$ m(NaCl) = 0.05 \times 200 \ г = 10 \ г $

2. Рассчитаем массу воды (растворителя). Масса раствора равна сумме масс его компонентов:

$ m_{р-ра} = m(NaCl) + m(H_2O) $

Отсюда находим массу воды:

$ m(H_2O) = m_{р-ра} - m(NaCl) $

$ m(H_2O) = 200 \ г - 10 \ г = 190 \ г $

3. Найдём объём воды. Зная, что плотность воды приблизительно равна 1 г/мл, масса воды в граммах численно равна её объёму в миллилитрах:

$ V(H_2O) = \frac{m(H_2O)}{\rho(H_2O)} = \frac{190 \ г}{1 \ г/мл} = 190 \ мл $

Ответ: для приготовления 200 г 5%-го раствора соли необходимо взять 10 г хлорида натрия и 190 мл воды.

2. Взвешивание

Процесс взвешивания рассчитанной массы соли (10 г) на рычажных весах включает следующие шаги:

1. Проверить исправность весов.
2. Положить на обе чашки весов по одинаковому листку чистой бумаги (например, фильтровальной).
3. Уравновесить весы, добавляя на лёгкую чашу мелкие обрывки бумаги.
4. На правую чашку весов с помощью пинцета поместить гири (разновес) общей массой 10 г.
5. На левую чашку, на бумагу, аккуратно насыпать соль до достижения равновесия.

3. Приготовление раствора

Последовательность действий для приготовления раствора:

1. Отмерить с помощью мерного цилиндра рассчитанный объём воды — 190 мл. Для точности измерения глаз должен находиться на уровне нижнего мениска жидкости.
2. Взвешенную навеску соли (10 г) аккуратно перенести в колбу для смешивания.
3. Влить в колбу с солью примерно половину отмеренного объёма воды (около 90-100 мл).
4. Перемешивать содержимое колбы круговыми движениями до полного растворения соли.
5. Добавить в колбу оставшуюся часть воды.
6. Закрыть колбу пробкой и тщательно взболтать для получения однородного раствора.

4. Отчёт о работе

Отчёт о проделанной работе может иметь следующую структуру:

• Тема: Приготовление раствора с заданной массовой долей растворённого вещества.
• Цель: Приобретение практических навыков расчёта и приготовления растворов заданной концентрации.
• Оборудование и реактивы: Рычажные весы с разновесом, колба, мерный цилиндр, хлорид натрия (NaCl), вода (H₂O), фильтровальная бумага, пинцет.
• Ход работы:
  1. Расчётные данные: Приводятся все вычисления из пункта 1.
  2. Описание эксперимента: Кратко описываются выполненные действия по взвешиванию соли и приготовлению раствора.
• Вывод: В ходе лабораторной работы был приготовлен водный раствор хлорида натрия массой 200 г с массовой долей 5%. Были отработаны навыки взвешивания твёрдых веществ и измерения объёма жидкостей.