а) Разбавление
Дано:
- Объем начального раствора V1 (в литрах)
- Масса вещества в начальном растворе m1 (в граммах)
- Объем добавляемой воды V2 (в литрах)
Найти:
- Массовую долю вещества в разбавленном растворе
Решение:
1. Масса вещества в начальном растворе = m1.
2. Общий объем разбавленного раствора V = V1 + V2.
3. Массовая доля вещества в разбавленном растворе w = (m1 / (m1 + ρ * V2)) * 100%, где ρ - плотность воды (плотность воды можно принять как 1 г/мл или 1000 г/л).
Ответ:
Массовая доля вещества уменьшается при разбавлении, так как общий объем раствора увеличивается, а масса вещества остается неизменной.
б) Насыщение
Дано:
- Объем раствора V (в литрах)
- Масса растворенного вещества m (в граммах)
- Максимально возможная масса вещества, которая может раствориться (массой m_max)
Найти:
- Массовую долю вещества в насыщенном растворе
Решение:
1. Масса вещества в насыщенном растворе = m_max.
2. Общий объем раствора остаётся прежним.
3. Массовая доля вещества в насыщенном растворе w = (m_max / (m_max + ρ * V)) * 100%, где ρ - плотность раствора (в зависимости от состава).
Ответ:
При насыщении раствора массовая доля вещества достигает максимального значения, соответствующего пределу растворимости.
в) Концентрация
Дано:
- Объем начального раствора V1 (в литрах)
- Масса вещества в начальном растворе m1 (в граммах)
- Объем испаряемой жидкости V2 (в литрах)
Найти:
- Массовую долю вещества в концентрированном растворе
Решение:
1. Масса вещества остается неизменной и равна m1.
2. Объем концентрированного раствора V = V1 - V2.
3. Массовая доля вещества в концентрированном растворе w = (m1 / (m1 + ρ * V2)) * 100%, где ρ - плотность раствора (в зависимости от состава).
Ответ:
При концентрации раствора массовая доля вещества увеличивается, так как объем раствора уменьшается, а масса вещества остается неизменной.
г) Смешивание
Дано:
- Объем первого раствора V1 (в литрах)
- Масса вещества в первом растворе m1 (в граммах)
- Объем второго раствора V2 (в литрах)
- Масса вещества во втором растворе m2 (в граммах)
Найти:
- Массовую долю вещества в смешанном растворе
Решение:
1. Общая масса вещества в смешанном растворе = m1 + m2.
2. Общий объем смешанного раствора = V1 + V2.
3. Массовая доля вещества в смешанном растворе w = ((m1 + m2) / (m1 + m2 + ρ * (V1 + V2))) * 100%, где ρ - плотность воды (для простой воды или равной 1 г/мл).
Ответ:
При смешивании растворов массовая доля вещества определяется как взвешенная средняя от массовых долей в каждом из растворов, в зависимости от их объемов и концентраций.