ГДЗ по Химии 8 Класс Страница 115 Рабочая тетрадь (2018) Габриелян — Подробные Ответы

3. Используя материал пунктов 1 и 2, выведите формулы для расчётов:

— массы растворённого вещества (р. в.):
m (р. в.) =

— массы раствора (р-ра);
т (p-pa) —

— объёма компонента газовой смеси:
V (компонента газовой смеси) =

— объёма газовой смеси:
V (газовой смеси) =

4. Для расчёта т раствора, если известны его плотность и объём, используют формулу, известную из курса физики:
m (p-pa) =

Часть II

1. В 40 г дистиллированной воды растворили 2 г хлорида натрия. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.

Вопрос 3

m(р.в.) = m(раствора) · ω(р.в.) / 100%

m(раствора) = m(р.в.) · 100% / ω(р.в.)

V(компонента газовой смеси) = φ⋅V(газовой смеси) / 100%

V(газовой смеси) = V(компонента газовой смеси) · 100% / φ(компонента газовой смеси)

Вопрос 4

m(раствора) = V(раствора) · ρ(раствора)

Часть II

Вопрос 1

Дано:
m(H₂O) = 40 г
m(NaCl) = 2 г

ω(NaCl) = ?

m(раствора) = m(H₂O) + m(NaCl) = 40 + 2 = 42 (г)
ω(NaCl) = m(NaCl) / m(раствора) = 2 / 42 = 0,048 = 4,8%

Ответ: 4,8%.

Вопрос 3

Что такое массовая доля?

Массовая доля — это отношение массы отдельного компонента к общей массе всей смеси. Она показывает, какая часть массы смеси приходится на один определённый компонент, выраженная в процентах.

Формула массовой доли:

\(
\omega = \frac{m(\text{компонента})}{m(\text{смеси})} \cdot 100\%
\)

Где:

• \( \omega \) — массовая доля компонента в процентах;
• \( m(\text{компонента}) \) — масса конкретного вещества (например, растворённого вещества);
• \( m(\text{смеси}) \) — масса всей смеси (например, масса раствора).

Формулы, выведенные из этой зависимости:

Из этой основной формулы можно выразить массу растворённого вещества и массу раствора.

1. Масса растворённого вещества \( m(\text{р.в.}) \):

Исходная формула:

\(
\omega = \frac{m(\text{р.в.})}{m(\text{р-ра})} \cdot 100\%
\)

Решаем её относительно \( m(\text{р.в.}) \). Домножим обе части на \( m(\text{р-ра}) \), затем поделим на \( 100\% \):

\(
m(\text{р.в.}) = \frac{\omega \cdot m(\text{р-ра})}{100\%}
\)

Это значит: чтобы найти массу растворённого вещества, нужно взять массу всего раствора и умножить на массовую долю вещества (в процентах), а затем разделить на 100%.

2. Масса раствора \( m(\text{р-ра}) \):

Из той же формулы выразим теперь массу раствора:

\(
\omega = \frac{m(\text{р.в.})}{m(\text{р-ра})} \cdot 100\%
\)

Домножим на \( m(\text{р-ра}) \), затем поделим обе части на \( \omega \):

\(
m(\text{р-ра}) = \frac{m(\text{р.в.}) \cdot 100\%}{\omega}
\)

То есть если известна масса растворённого вещества и его массовая доля, мы можем найти, сколько весит весь раствор.

Что такое объёмная доля газа?

Для газовых смесей применяется аналогичная идея, но уже с объёмами: объёмная доля — это какая часть от общего объёма смеси занимает конкретный газ.

Формула:

\(
\varphi = \frac{V(\text{компонента})}{V(\text{смеси})} \cdot 100\%
\)

Где:

• \( \varphi \) — объёмная доля компонента (в процентах);
• \( V(\text{компонента}) \) — объём газа-компонента;
• \( V(\text{смеси}) \) — общий объём газовой смеси.

Формулы, выведенные из неё:

3. Объём компонента газовой смеси:

Начальная формула:

\(
\varphi = \frac{V(\text{компонента})}{V(\text{смеси})} \cdot 100\%
\)

Умножим обе части на \( V(\text{смеси}) \), затем поделим на \( 100\% \):

\(
V(\text{компонента}) = \frac{\varphi \cdot V(\text{смеси})}{100\%}
\)

То есть: чтобы найти объём одного газа, берём весь объём смеси, умножаем на его объёмную долю, и делим на 100%.

4. Объём всей газовой смеси:

Ту же формулу преобразуем относительно \( V(\text{смеси}) \):

\(
V(\text{смеси}) = \frac{V(\text{компонента}) \cdot 100\%}{\varphi}
\)

Таким образом, если известен объём одного компонента и его доля в смеси, можно восстановить объём всей смеси.

Вывод:

Всё основано на идее пропорции: массовая или объёмная доля — это часть от целого, выраженная в процентах. Эти зависимости легко преобразовать для поиска нужных величин: массы, объёма или доли. Главное — правильно понимать, что является компонентом, а что — смесью.

Вопрос 4

Плотность (обозначается греческой буквой «ро», \( \rho \)) — это физическая величина, которая характеризует массу вещества, содержащуюся в единице его объема. Проще говоря, она показывает, насколько «плотно» упаковано вещество.

Формула плотности:

\( \rho = \frac{m}{V} \)

Где:

• \( \rho \) — плотность (например, в г/мл или кг/м³)
• \( m \) — масса (например, в г или кг)
• \( V \) — объем (например, в мл или м³)

Цель: Выразить массу \( m \) из этой формулы.

Шаги преобразования:

1. Умножим обе части уравнения \( \rho = \frac{m}{V} \) на \( V \):

\( \rho \cdot V = \left( \frac{m}{V} \right) \cdot V \)

\( \rho \cdot V = m \)

2. Перепишем для ясности:

\( m (\text{р-ра}) = \rho (\text{р-ра}) \cdot V (\text{р-ра}) \)

Смысл формулы: Эта формула позволяет нам найти массу жидкости (или любого вещества, для которого известны плотность и объем), если мы знаем ее объем и плотность. Это очень удобно, так как объем жидкостей часто измеряется проще, чем их масса (например, с помощью мерного цилиндра).

Часть II

Вопрос 1

Это практическая задача, которая требует применения одной из базовых формул.

1. Анализ условия задачи:

«В 40 г дистиллированной воды растворили 2 г хлорида натрия.»

\( m (\text{дистиллированной воды}) = 40\,\text{г} \). Дистиллированная вода в данном случае является растворителем (вещество, в котором что-то растворяют).

\( m (\text{хлорида натрия}) = 2\,\text{г} \). Хлорид натрия (NaCl, поваренная соль) является растворённым веществом (вещество, которое растворяют).

«Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.»

Нам нужно найти \( w (\text{NaCl}) \) — массовую долю хлорида натрия.

2. Определение компонентов раствора:

Раствор — это однородная смесь растворителя и растворенного вещества.

В данном случае:

• Растворитель: вода (\(\text{H}_2\text{O}\))
• Растворенное вещество: хлорид натрия (NaCl)
• Раствор: смесь воды и хлорида натрия

3. Расчёт общей массы раствора (m (раствора)):

Согласно закону сохранения массы, общая масса смеси равна сумме масс всех ее компонентов.

\( m (\text{раствора}) = m (\text{растворителя}) + m (\text{растворенного вещества}) \)

\( m (\text{раствора}) = m (\text{H}_2\text{O}) + m (\text{NaCl}) \)

\( m (\text{раствора}) = 40\,\text{г} + 2\,\text{г} = 42\,\text{г} \)

Это очень важный шаг, так как массовая доля всегда рассчитывается относительно общей массы раствора, а не только растворителя.

4. Применение формулы массовой доли:

Используем базовую формулу массовой доли для раствора (из пункта 1):

\( w (\text{вещества}) = \frac{m (\text{вещества})}{m (\text{раствора})} \cdot 100\% \)

Подставляем значения:

\( m (\text{вещества}) \) (масса хлорида натрия) = 2 г

\( m (\text{раствора}) \) (общая масса раствора) = 42 г

\( w (\text{NaCl}) = \frac{2\,\text{г}}{42\,\text{г}} \cdot 100\% \)

5. Выполнение расчёта:

Сначала выполним деление:

\( 2 / 42 \approx 0.0476190476… \)

Затем умножим на 100%, чтобы получить процент:

\( 0.0476190476… \cdot 100\% \approx 4.76190476… \% \)

6. Округление результата:

В химических расчетах принято округлять до разумного числа значащих цифр или до определенного количества знаков после запятой, если это не указано, обычно до двух-трех значащих цифр или до десятых/сотых долей процента.

Округлим до десятых долей процента:

\( 4.76… \% \) округляется до \( 4.8\% \) (так как следующая цифра 6 больше или равна 5, предыдущая цифра 7 увеличивается на 1).

Окончательный ответ:

Массовая доля хлорида натрия в полученном растворе составляет 4.8%. Это означает, что в каждых 100 граммах этого раствора содержится 4.8 грамма хлорида натрия.