PREGLED OSNOVNIH VELIČINA ZA DEFINISANJE
SASTAVA RASTVORA
Za izražavanje kvantitativnog
sastava rastvora u hemiji koriste se različite fizičke veličine i odnosi.
Koriste se i različite jedinice.
Zastupljenost pojedinih komponenti u rastvoru može da se izrazi pomoću: koncentracije, udela i molaliteta. Koncentracija po važećem SI sistemu i IUPAC preporukama
(The International Union of Pure and Applied Chemistry, ) preporučuje se količinska koncentracija, c, koja predstavlja količinu rastvorene supstance u jediničnoj zapremini rastvora (mol/dm3 ) i najbliže prati hemijsku prirodu rastvora.
Zbog jednostavnosti naziva se samo koncentracija, i podrazumeva se ukoliko drugačije nije naglašeno. Količinska koncentracija, c, predstavlja količinu rastvorene supstance u jediničnoj zapremini rastvora (mol/m3 ili mol/dm3 ).
[U literaturi se mogu naći još i nazivi: molarna koncentracija, molaritet, molarnost i različite oznake kao na primer: cM, c(X) ili [X] (ako se radi o supstanci X)].
Količinska koncentracija, c, može se izračunati preko količine supstance, n i zapremine rastvora, V:
c=n/V , mol/dm3 .
Količina supstance, n, koja se pojavljuje u izrazu za količinsku koncentraciju predstavlja jednu od sedam osnovnih fizičkih veličina po SI sistemu.
Masena koncentracija, γ, predstavlja masu rastvorene supstance u jediničnoj zapremini rastvora
(g/dm3 ili kg/m3 ).
Masena koncentracija, γ, može se izračunati preko mase supstance, m, i zapremine,
γ=m/V , g/dm3 .
Molalitet, m ili b, predstavlja količinu rastvorene supstance u jediničnoj masi rastvarača (mol/kg). Molalna koncentracija
(molalitet, molalnost), b, se može izračunati preko broja molova, n, i mase rastvarača što je najčešće voda, m(H2O):
b= n/m(H2 O) , mol/kg.
Maseni udeo, w, (mas.% ili samo %) predstavlja masu rastvorene supstance u 100 g rastvora. Maseni udeo, w, se može izračunati preko mase supstance, m, i mase rastvora (koja predstavlja zbir mase supstance i rastvarača, što je najčešće voda, m(H2O):
w=m /m+ m(H2O) * 100.
Količinska konc, c c= n /V , mol/dm3
Masena konc γ γ= m/ V , g/dm3
Molalitet, b b= n/ m(H2O) mol/kg
Maseni udeo, w w= m /m+m(H2O) * 100
ZADACI
1. Koliko je molova cinka u 1 kg Zn?
Rešenje: n (Zn) = 15,295 molova
Uzorak cinka mase 1kg sadrži 15,295 molova.
2. Koliko molekula i atoma sadrži 5 mol molekula azota ?
Rešenje: 5 mol molekula azota sadrži 30,10 ·1023 molekula.
U 5 mol molekula azota
ima 60,20 ·1023 atoma.
3. Izračunati zapreminu, merenu pri normalnim uslovima, 3,01 ×1023 molekula neke gasovite supstance. Rešenje: Zapremina 3,01 ×1023 molekula, merena pri normalnim uslovima, je 11, 2 dm3 .
4.Napraviti 100 g 10 % rastvora natrijum-hlorida.
Rešenje: 10 % rastvor natrijum-hlorida sadrži 10 g natrijumhlorida u 100 g rastvora.
Masa rastvarača je 90 g. 4
5. Napravljen je rastvor koji sadrži 6,9 g šećera i 100 g vode.
Izračunati procentnu koncentraciju šećera u ovom rastvoru.
Rešenje: w= 6,45 %
6. Rastvor sadrži 50 g vode i 5,5 g alkohola.Izračunati procentnu koncentraciju alkohola.
Rešenje: w= 9,90 %
7. Koliko grama 5 % rastvora natrijum-hidroksida treba odmeriti da ova količina rastvora sadrži
3,2 g natrijum-hlorida ?
Rešenje: m=64 g
8. Koliko grama 30 % rastvora neke soli treba odmeriti za pravljenje 100 g 6 % rastvora ?
Rešenje: Odmerenom rastvoru (20 g 30% rastvora soli) treba dodati 80 g vode.
9. Koliko grama sulfatne kiseline treba odmeriti za pravljenje 1 dm3 rastvora koncentracije 1 mol/dm3 ?
Rešenje: Jedan dm3 rastvora koji sadrži 98 g sulfatne kiseline ima koncentraciju od 1 mol/dm3 .
10. Koja je koncentracija rastvora sulfatne kiseline, ako se 5 g kiseline nalazi u 200 cm3 rastvora ?
Rešenje: c=0,255 mol/dm3
11. Izračunati molaritet vodenog rastvora KBr ako je zapremina rastvora 5,00 litara a broj molova
KBr je 10,0 molova?
Rešenje: c=2 mol/dm3
12. Zapremina od 250 mililitara rastvora sadrži 0,50 molova NaCl. Koliko iznosi molaritet rastvora? Rešenje: c=2 mol/dm3
13. Izračunati zapreminu dvomolarnog (2,00 M) rastvora napravljenog od 6,00 molova LiF?
Rešenje: V=3 dm3
14. Izračunati zapreminu 3,00 M rastvora NaCl, napravljenog rastvaranjem 526 g natrijumhlorida
Rešenje: V=3 dm3
15. Koliko molova CaCl2 treba rastvoriti u 0,500 litara petomolarnog rastvora (5 M)?
Rešenje: c=2,5 mol
16. Koliko grama CaCl2 treba upotrebiti za pravljenje 5,00 x 102 cm3 petomolarnog rastvora?
Rešenje: m=278 g
17. Izračunati količinsku koncentraciju i molalitet rastvora HCl, ako su na originalnom pakovanju navedeni podaci: 37,0 mas.%, ρ=1,188 g/cm3 , M(HCl)=36,45 g/mol.
Rešenje: a) c=12,1 mol/dm3 b) b=16,1 mol/kg
18. Izračunati:
a) masu NiSO4 u 200 g 6,00 % rastvora NiSO4;
b) masu 6,00 % rastvora NiSO4 koji sadrži 40,0 g NiSO4;
c) masu NiSO4 u 200 cm3 6,00 % rastvora NiSO4.
Gustina rastvora na 25 °C iznosi 1,06 g/cm3 .
Rešenje: a) m(NiSO4) = m(rastvora) *w /100 = 12,0 g
b) m(rastvora) = m(NiSO4)* w /100 = 40,0 *100 /6 , = 667 g
c) m(NiSO4) = V(NiSO4) ρ *w /100 = 200 cm3 ⋅1,06 g /cm3* 6 / 100 , =12,7 g
19. Izračunati zapreminu 15,0 % rastvora Fe(NO3)3 u kojoj se nalazi 30,0 g Fe(NO3)3.
Gustina rastvora na 25 °C iznosi 1,16 g/cm3 .
Rešenje: V(Fe(NO3)3) = 172 cm3
20. Komercijalna 96,4 % sumporna kiselina ima gustinu 1,84 g/cm3 . Izračunati koncentraciju kiseline. Podatak: M(H2SO4)=98,10 g/mol
Rešenje: c(H2SO4)=18,1 mol/dm36
21. Na analitičkoj vagi odmerena je masa od 5,5450 g uzorka CaCl2 i rastvorena u destilovanoj vodi u mernom sudu od 250,0 cm3 . Izračunati koncentraciju CaCl2 i Cl- -jona u rastvoru.
Podatak: M(CaCl2)=110,0 g/mol
Rešenje: c(CaCl2)= 0,2016 mol/dm3
c(Cl- )=c(CaCl2) * n(Cl) / n (CaCl2) =2⋅ 0,2016 mol/dm3 = 0,4032 mol/dm3
22. Izračunati količinsku koncentraciju rastvora koji sadrži 0,320 g metanola, CH3OH u 750 cm3 vode. Podaci: M(CH3OH)=32,00 g/mol
Rešenje: c(CH3OH)= n / V = M /V m
c(CH3OH)= 32,00g/mol/ 0,750dm3* 0,320g =0,0133 mol/dm3
Za izražavanje kvantitativnog
sastava rastvora u hemiji koriste se različite fizičke veličine i odnosi.
Koriste se i različite jedinice.
Zastupljenost pojedinih komponenti u rastvoru može da se izrazi pomoću: koncentracije, udela i molaliteta. Koncentracija po važećem SI sistemu i IUPAC preporukama
(The International Union of Pure and Applied Chemistry, ) preporučuje se količinska koncentracija, c, koja predstavlja količinu rastvorene supstance u jediničnoj zapremini rastvora (mol/dm3 ) i najbliže prati hemijsku prirodu rastvora.
Zbog jednostavnosti naziva se samo koncentracija, i podrazumeva se ukoliko drugačije nije naglašeno. Količinska koncentracija, c, predstavlja količinu rastvorene supstance u jediničnoj zapremini rastvora (mol/m3 ili mol/dm3 ).
[U literaturi se mogu naći još i nazivi: molarna koncentracija, molaritet, molarnost i različite oznake kao na primer: cM, c(X) ili [X] (ako se radi o supstanci X)].
Količinska koncentracija, c, može se izračunati preko količine supstance, n i zapremine rastvora, V:
c=n/V , mol/dm3 .
Količina supstance, n, koja se pojavljuje u izrazu za količinsku koncentraciju predstavlja jednu od sedam osnovnih fizičkih veličina po SI sistemu.
Masena koncentracija, γ, predstavlja masu rastvorene supstance u jediničnoj zapremini rastvora
(g/dm3 ili kg/m3 ).
Masena koncentracija, γ, može se izračunati preko mase supstance, m, i zapremine,
γ=m/V , g/dm3 .
Molalitet, m ili b, predstavlja količinu rastvorene supstance u jediničnoj masi rastvarača (mol/kg). Molalna koncentracija
(molalitet, molalnost), b, se može izračunati preko broja molova, n, i mase rastvarača što je najčešće voda, m(H2O):
b= n/m(H2 O) , mol/kg.
Maseni udeo, w, (mas.% ili samo %) predstavlja masu rastvorene supstance u 100 g rastvora. Maseni udeo, w, se može izračunati preko mase supstance, m, i mase rastvora (koja predstavlja zbir mase supstance i rastvarača, što je najčešće voda, m(H2O):
w=m /m+ m(H2O) * 100.
Tabela : Veličine i jedinice za kvantitativni sastav rastvora
Fizička veličina, simbol definicija, jedinica Količinska konc, c c= n /V , mol/dm3
Masena konc γ γ= m/ V , g/dm3
Molalitet, b b= n/ m(H2O) mol/kg
Maseni udeo, w w= m /m+m(H2O) * 100
ZADACI
1. Koliko je molova cinka u 1 kg Zn?
Rešenje: n (Zn) = 15,295 molova
Uzorak cinka mase 1kg sadrži 15,295 molova.
2. Koliko molekula i atoma sadrži 5 mol molekula azota ?
Rešenje: 5 mol molekula azota sadrži 30,10 ·1023 molekula.
U 5 mol molekula azota
ima 60,20 ·1023 atoma.
3. Izračunati zapreminu, merenu pri normalnim uslovima, 3,01 ×1023 molekula neke gasovite supstance. Rešenje: Zapremina 3,01 ×1023 molekula, merena pri normalnim uslovima, je 11, 2 dm3 .
4.Napraviti 100 g 10 % rastvora natrijum-hlorida.
Rešenje: 10 % rastvor natrijum-hlorida sadrži 10 g natrijumhlorida u 100 g rastvora.
Masa rastvarača je 90 g. 4
5. Napravljen je rastvor koji sadrži 6,9 g šećera i 100 g vode.
Izračunati procentnu koncentraciju šećera u ovom rastvoru.
Rešenje: w= 6,45 %
6. Rastvor sadrži 50 g vode i 5,5 g alkohola.Izračunati procentnu koncentraciju alkohola.
Rešenje: w= 9,90 %
7. Koliko grama 5 % rastvora natrijum-hidroksida treba odmeriti da ova količina rastvora sadrži
3,2 g natrijum-hlorida ?
Rešenje: m=64 g
8. Koliko grama 30 % rastvora neke soli treba odmeriti za pravljenje 100 g 6 % rastvora ?
Rešenje: Odmerenom rastvoru (20 g 30% rastvora soli) treba dodati 80 g vode.
9. Koliko grama sulfatne kiseline treba odmeriti za pravljenje 1 dm3 rastvora koncentracije 1 mol/dm3 ?
Rešenje: Jedan dm3 rastvora koji sadrži 98 g sulfatne kiseline ima koncentraciju od 1 mol/dm3 .
10. Koja je koncentracija rastvora sulfatne kiseline, ako se 5 g kiseline nalazi u 200 cm3 rastvora ?
Rešenje: c=0,255 mol/dm3
11. Izračunati molaritet vodenog rastvora KBr ako je zapremina rastvora 5,00 litara a broj molova
KBr je 10,0 molova?
Rešenje: c=2 mol/dm3
12. Zapremina od 250 mililitara rastvora sadrži 0,50 molova NaCl. Koliko iznosi molaritet rastvora? Rešenje: c=2 mol/dm3
13. Izračunati zapreminu dvomolarnog (2,00 M) rastvora napravljenog od 6,00 molova LiF?
Rešenje: V=3 dm3
14. Izračunati zapreminu 3,00 M rastvora NaCl, napravljenog rastvaranjem 526 g natrijumhlorida
Rešenje: V=3 dm3
15. Koliko molova CaCl2 treba rastvoriti u 0,500 litara petomolarnog rastvora (5 M)?
Rešenje: c=2,5 mol
16. Koliko grama CaCl2 treba upotrebiti za pravljenje 5,00 x 102 cm3 petomolarnog rastvora?
Rešenje: m=278 g
17. Izračunati količinsku koncentraciju i molalitet rastvora HCl, ako su na originalnom pakovanju navedeni podaci: 37,0 mas.%, ρ=1,188 g/cm3 , M(HCl)=36,45 g/mol.
Rešenje: a) c=12,1 mol/dm3 b) b=16,1 mol/kg
18. Izračunati:
a) masu NiSO4 u 200 g 6,00 % rastvora NiSO4;
b) masu 6,00 % rastvora NiSO4 koji sadrži 40,0 g NiSO4;
c) masu NiSO4 u 200 cm3 6,00 % rastvora NiSO4.
Gustina rastvora na 25 °C iznosi 1,06 g/cm3 .
Rešenje: a) m(NiSO4) = m(rastvora) *w /100 = 12,0 g
b) m(rastvora) = m(NiSO4)* w /100 = 40,0 *100 /6 , = 667 g
c) m(NiSO4) = V(NiSO4) ρ *w /100 = 200 cm3 ⋅1,06 g /cm3* 6 / 100 , =12,7 g
19. Izračunati zapreminu 15,0 % rastvora Fe(NO3)3 u kojoj se nalazi 30,0 g Fe(NO3)3.
Gustina rastvora na 25 °C iznosi 1,16 g/cm3 .
Rešenje: V(Fe(NO3)3) = 172 cm3
20. Komercijalna 96,4 % sumporna kiselina ima gustinu 1,84 g/cm3 . Izračunati koncentraciju kiseline. Podatak: M(H2SO4)=98,10 g/mol
Rešenje: c(H2SO4)=18,1 mol/dm36
21. Na analitičkoj vagi odmerena je masa od 5,5450 g uzorka CaCl2 i rastvorena u destilovanoj vodi u mernom sudu od 250,0 cm3 . Izračunati koncentraciju CaCl2 i Cl- -jona u rastvoru.
Podatak: M(CaCl2)=110,0 g/mol
Rešenje: c(CaCl2)= 0,2016 mol/dm3
c(Cl- )=c(CaCl2) * n(Cl) / n (CaCl2) =2⋅ 0,2016 mol/dm3 = 0,4032 mol/dm3
22. Izračunati količinsku koncentraciju rastvora koji sadrži 0,320 g metanola, CH3OH u 750 cm3 vode. Podaci: M(CH3OH)=32,00 g/mol
Rešenje: c(CH3OH)= n / V = M /V m
c(CH3OH)= 32,00g/mol/ 0,750dm3* 0,320g =0,0133 mol/dm3
Нема коментара:
Постави коментар