Як обчислити масову частку речовини

Як обчислити масову частку речовини

Багато рідини є розчини. Саме такі, зокрема, кров людини, чай, кава, морська вода. Основою розчину є розчинена речовина. Існують завдання на знаходження масової частки цієї речовини.

Інструкція

  1. Розчинами називаються однорідні гомогенні системи, які складаються з двох і більше компонентів. Вони діляться на три категорії:

    - Рідкі розчини;

    - Тверді розчини;

    - Газоподібні розчини.

    До рідких розчинів відноситься, наприклад, розбавлена ​​сірчана кислота, до твердих — сплав заліза і міді, а до газоподібним — будь-які суміші газів. Незалежно від того, в якому агрегатному стані знаходиться розчин, він складається з розчинника і розчиненої речовини. Розчинником найчастіше зазвичай є вода, якою розбавляють речовина. Склад розчинів виражається різним чином, найбільш часто для цього використовують значення масової частки розчиненої речовини. Масова частка є безрозмірною величиною, і вона дорівнює відношенню маси розчиненої речовини до загальної маси всього розчину:

    ωв = mв / m

    Масову частку виражають у відсотках або десяткових дробах. Щоб обчислити цей параметр у відсотках, застосовуйте наступну формулу:

    w (речовини) = mв / m (розчину) · 100%.

    Для знаходження того ж параметра у вигляді десяткового дробу множення на 100% не здійснюйте.
  2. Маса всього розчину являє собою суму мас води і розчиненої речовини. Тому іноді формулу, вказану вище, записують дещо іншим чином:

    ωв = mв / (mв + m (H2O)), де m (розчину) = mв + m (H2O)

    Наприклад, розбавлена ​​азотна кислота складається з розчинника — води, і розчиненої речовини-кислоти. З цього випливає, що маса розчиненої речовини обчислюється таким чином:

    ωв = mHNO3/mHNO3 + mH2O
  3. Якщо маса речовини невідома, а дана лише маса води, то в такому випадку масова частка знаходиться за дещо іншою формулою. Коли відомий обсяг розчиненої речовини, масу його знаходите за такою формулою:

    mв = V * ρ

    З цього випливає, що масова частка речовини обчислюється таким чином:

    ωв = V * ρ / V * ρ + m (H2O)
  4. Знаходження масової частки речовини нерідко здійснюється і в практичних цілях. Наприклад, при відбілюванні будь-якого матеріалу необхідно знати концентрацію пергідролю в розчині перекису. Крім того, точне обчислення масової частки іноді потрібно в лікарській практиці. Крім формул і приблизного обчислення масової частки в медицині використовують ще й експериментальну перевірку за допомогою приладів, що дозволяє зменшити ймовірність помилок.
  5. Існує декілька фізичних процесів, в ході яких змінюється масова частка речовини і склад розчину. Перший з них, званий упариванием, являє собою процес, зворотний розчинення речовини у воді. При цьому, розчинена речовина залишається, а вода повністю упаривается. У цьому випадку масова частка бути виміряна не може — розчин відсутня. Прямо протилежний процес — розбавлення концентрованого розчину. Чим більше він розбавляється, тим сильніше зменшується масова частка речовини, розчиненого в ньому. Концентрування являє собою часткове упарювання, при якому випаровується не вся вода, а лише її частина. Масова частка речовини в розчині при цьому збільшується.