ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 35 Вопрос 5 Базовый Уровень Габриелян — Подробные Ответы

Пользуясь рисунком 124, определите массовую долю хлорида калия, содержащегося в насыщенном растворе при 20 °С.

Согласно графику, при температуре 20 °C в 100 г воды растворяется 36 г хлорида калия.

Масса полученного раствора составит:
\(m(\text{раствора}) = 100 + 36 = 136 \, \text{г}\).

Массовая доля хлорида калия определяется по формуле:
\(\omega(\text{KCl}) = \frac{m(\text{KCl})}{m(\text{раствора})} \cdot 100\% = \frac{36}{136} \cdot 100\% = 26,47\%\).

Введение: Что мы делаем?

Наша задача — определить концентрацию (а точнее, массовую долю) хлорида калия (\(\text{KCl}\)) в его насыщенном растворе при определенной температуре. Насыщенный раствор — это такой раствор, в котором при данной температуре растворено максимальное количество вещества, и больше этого вещества раствориться не может. Если добавить еще, оно просто выпадет в осадок.

Шаг 1: Определение растворимости хлорида калия при 20 °C

• Что такое растворимость?

Растворимость вещества — это максимальная масса этого вещества, которая может раствориться в определенной массе растворителя (в нашем случае — воды) при заданной температуре, образуя насыщенный раствор. Растворимость зависит от природы вещества, природы растворителя и, что очень важно, от температуры. Для большинства твердых веществ растворимость увеличивается с ростом температуры.

• Почему мы используем график?

Графики растворимости — это удобный способ визуализации того, как растворимость вещества меняется в зависимости от температуры. По горизонтальной оси обычно откладывается температура, а по вертикальной — масса вещества, которая может раствориться в 100 г воды.

• Как мы читаем график для 20 °C?

1. Находим на горизонтальной оси (оси температуры) отметку 20 °C.
2. Поднимаемся вертикально вверх от этой точки до пересечения с кривой растворимости хлорида калия (\(\text{KCl}\)).
3. От точки пересечения движемся горизонтально влево до вертикальной оси (оси растворимости).
4. Мы видим, что эта линия указывает на значение 36 г.

• Вывод: Это означает, что при температуре 20 °C в 100 граммах воды может максимально раствориться 36 граммов хлорида калия, образуя насыщенный раствор. Это ключевая информация, которую мы получаем из графика.

Шаг 2: Расчет массы полученного раствора

• Что такое масса раствора?

Раствор состоит из двух основных компонентов: растворенного вещества (в данном случае \(\text{KCl}\)) и растворителя (в данном случае вода). Общая масса раствора — это просто сумма масс всех его компонентов. Это следует из закона сохранения массы: масса исходных веществ равна массе продуктов реакции или смеси.

• Применяем к нашей задаче:

Мы знаем, что у нас есть:
— Масса воды (растворителя) = 100 г (это стандартное количество, на которое обычно указывается растворимость).
— Масса хлорида калия (растворенного вещества) = 36 г (это то, что мы определили из графика как максимально возможное количество для 100 г воды при 20 °C).

Чтобы найти общую массу раствора, мы просто складываем эти две массы:
\(
m(\text{раствора}) = m(\text{воды}) + m(\text{KCl})
\)
\(
m(\text{раствора}) = 100 \, \text{г} + 36 \, \text{г} = 136 \, \text{г}
\)

• Вывод: Таким образом, если мы растворим 36 г \(\text{KCl}\) в 100 г воды при 20 °C, мы получим 136 г насыщенного раствора.

Шаг 3: Расчет массовой доли хлорида калия

• Что такое массовая доля?

Массовая доля (или массовый процент) — это способ выражения концентрации вещества в растворе или смеси. Она показывает, какую часть от общей массы раствора составляет масса конкретного растворенного вещества. Выражается обычно в долях единицы или в процентах.

• Формула массовой доли:

Массовая доля вещества (\(\omega\)) рассчитывается по следующей формуле:
\(
\omega(\text{вещества}) = \frac{\text{масса вещества}}{\text{масса раствора}} \cdot 100\%
\)
Где:
— \(\text{масса вещества}\) — это масса растворенного вещества (в нашем случае \(\text{KCl}\)).
— \(\text{масса раствора}\) — это общая масса всего раствора (которую мы рассчитали на Шаге 2).
— Умножение на 100% переводит долю в проценты, что является более привычным и наглядным способом выражения концентрации.

• Подставляем наши значения:

Масса \(\text{KCl}\) (\(m(\text{KCl})\)) = 36 г (из Шага 1).

Масса раствора (\(m(\text{раствора})\)) = 136 г (из Шага 2).

Теперь подставляем эти значения в формулу:
\(
\omega(\text{KCl}) = \frac{36 \, \text{г}}{136 \, \text{г}} \cdot 100\%
\)
Сначала выполним деление:
\(
\frac{36}{136} \approx 0,26470588…
\)
Затем умножим на 100%, чтобы получить процент:
\(
0,26470588… \cdot 100\% \approx 26,47\%
\)

• Вывод: Таким образом, массовая доля хлорида калия в насыщенном растворе при 20 °C составляет примерно 26,47%. Это означает, что в каждых 100 граммах такого насыщенного раствора содержится 26,47 грамма хлорида калия.

Общее объяснение и ключевые моменты:

• График растворимости: Это наш отправной пункт, который дает нам фундаментальную информацию о том, сколько вещества может раствориться.
• Насыщенный раствор: Важно понимать, что мы работаем именно с насыщенным раствором, то есть с максимально возможной концентрацией при данной температуре.
• Масса раствора: Всегда помните, что масса раствора — это сумма масс растворенного вещества и растворителя. Не путайте массу растворителя с массой раствора!
• Массовая доля: Это универсальный способ выражения концентрации, показывающий долю вещества от общей массы смеси.

Эти шаги позволяют систематически подойти к решению подобных задач, используя данные о растворимости для определения концентрации насыщенного раствора.