Працюючи з розчинами важливо знати, скільки розчинної речовини в них міститься. Уявіть собі, що могло б статися, якби фармацевт виготовив очні каплі завищеної концентрації.
Існує кілька ів вираження кількісного складу розчину. Найчастіше вміст речовин в розчині виражають у масових частках.
Масова частка (w) – це фізична величина, що визначається відношенням маси розчиненої речовини до маси всього розчину.
Масова частка
де wр – масова частка розчиненої речовини; mр – маса розчиненої речовини; mр-ну – маса розчину.
Масова частка не має розмірності і є додатнім число, меншим за одиницю. На практиці масову частку розчиненої речовини часто виражають у долях одиниці або у відсотках:
Масова частка
Розглянемо приклад розрахунків масової частки розчиненої речовини.
Приклад 1. Визначити масову частку купрум (II) хлориду у розчині, який містить 30 г CuCl2 і 170 г води.
Дано:
m(CuCl2) = 30 г
m(H2O) = 170 г
9-6-1
Розв’язання:
Скористаємося наведеною формулою:
9-6-2
w (CuCl2) – ?
Відповідь: = 15 %.
Це означає, що у 100 г розчину міститься 15 г солі і 85 г води. На масу солі припадає 15% від маси всього розчину.
Масова частка показує скільки грамів розчиненої речовини міститься у 100 г розчину.
Приклад 2. Випаровуванням 250 г розчину добули 5 г солі. Яка була масова частка солі в розчині?
Дано:
m(р-ну) = 250 г
m(солі) = 5 г
9-6-3
Розв’язання:
9-6-4
w(солі) – ?
Відповідь: = 2%.
На практиці часто треба приготувати розчин із заданою масовою часткою розчиненої речовини.
9-6-5 або 9-6-6
Для цього необхідно знати скільки води і розчиненої речовини потрібно взяти, щоб добути розчин із заданою масовою часткою речовини.
Приклад 3. Визначити масу купрум (II) хлориду і води, необхідної для приготування 300 г розчину з масовою часткою солі 0,15 або 15%.
Дано:
m(р-ну) = 300 г
wр = 0,15 або 15%
mр = w • mр-ну або 9-6-7
Розв’язання:
1. Спочатку обчислюємо масу солі, необхідної для приготування розчину: m(CuCl2) = 0,15 • 300 = 45 г або m(CuCl2) = 9-6-8 = 45 г.
2. Обчислюємо масу води:
m(H2O) = m розчину – m речовини
m(H2O) = 300 – 45 = 255 г.
m(солі) – ?
m(води) – ?
При роботі з розчинами зручніше брати не масу води, а її об’єм. Для знаходження об’єму води необхідно її масу поділити на густину.
Якщо масова частка 2%, то це означає, що в 100 г розчину міститься 2 г речовини і 98 г води
9-6-11
m (розчину) = m (реч.)+ m (розчинника)
9-6-9, де V – об’єм; m – маса ; ρ – густина.
1 л води = 1000 мл.
ρ(H2O) = 1 г/мл.
Звідси: 9-6-10 = 255 мл.
Відповідь: m(CuCl2) = 45 г, m(H2O) = 255 г або 255 мл.
Для того, щоб приготувати 300 г розчину з масовою часткою 15% необхідно зважити 45 г CuCl2 і вмістити її в колбу. Мензуркою відміряти 255 мл води і вилити в колбу з сіллю і перемішувати доти, поки не розчиниться вся сіль.
Підсумок:
Масова частка розчиненої речовини у розчині – це відношення маси речовини до маси розчину.
Розчин складається з розчинної речовини і розчинника.
?
Що таке розчин?
Що таке масова частка розчинної речовини?
Що означає: а) 5% розчин солі; б) 20% розчин солі?
Як можна приготувати розчин із заданою масовою часткою розчинної речовини?
Характеристика серы
1. Элемент №16 - сера, знак серы S (эс), ее атомная масса Ar=32, ее заряд ядра Z=+16, в ядре 16 p⁺(протонов) и 16 n⁰(нейтронов). Вокруг ядра находятся 16 e⁻(электронов), которые размещаются на трех энергетических уровнях, так как сера находится в третьем периоде.
2. Напишем модели строения атома серы:
а). Модель атома серы при дуг:
₊₁₆S)₂)₈)₆
б). Модель атома серы, через электронную формулу (электронная конфигурация):
₊₁₆S 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴3d⁰
в). Электронно-графическая модель атома серы :
- - - - -
⇵ ↑ ↑
3уровень ⇵
⇅ ⇅ ⇅
2уровень ⇅
1уровень ⇅
₊₁₆S
3. Сера, как простое вещество обладает образовывать устойчивые цепочки и циклы из атомов. Наиболее стабильны циклические молекулы S₈, имеющие форму короны, образующие ромбическую и моноклинную серу. Это кристаллическая сера — хрупкое вещество жёлтого цвета. Кроме того, возможны молекулы с замкнутыми (S₄, S₆) цепями и открытыми цепями. Такой состав имеет пластическая сера, вещество коричневого цвета, которая получается при резком охлаждении расплава серы (пластическая сера уже через несколько часов становится хрупкой, приобретает жёлтый цвет и постепенно превращается в ромбическую).
Формулу серы чаще всего записывают просто S, так как она, хотя и имеет молекулярную структуру, является смесью простых веществ с разными молекулами.
Сера неметалл, проявляет степень окисления в соединениях от -2 до +4, +6. В химических реакциях может быть восстановителем, может быть окислителем.
S⁰ + 2e⁻⇒S⁻² окислитель
S - 4e⁻ ⇒ S⁺⁴ восстановитель
S - 8e⁻ ⇒ S⁺⁶ восстановитель
4. Молекулы атомов простых веществ в третьем периоде: натрий,магний, алюминий, кремний - одноатомные; фосфора четырехтомные P₄, серы многоатомные (S)n,хлора двухатомные CI₂.
От натрия к хлору меняются свойства веществ: натрий, магний - металлы, алюминий - амфотерный металл, кремний полуметалл, фосфор, сера, хлор - неметаллы.
Также слева направо в периоде меняются окислительно-восстановительные свойства.
Натрий, магний, алюминий - восстановители.
Кремний, фосфор, сера, хлор - могут быть как восстановителями, так окислителями.
5. Высший оксид серы – SO₃ кислотный оксид:
SO₃ + H₂O=H₂SO₄
SO₃ + CaO=CaSO₄
6. Гидроксид серы –H₂SO₄ серная кислота, сильная кислота.
H₂SO₄ + Zn = ZnSO₄ + H₂
H₂SO₄ + CaO = CaSO₄ + H₂O
H₂SO₄ + Ca(OH)₂ = CaSO₄ + 2H₂O
7. Летучее соединение с водородом H₂S сероводород, бесцветный газ, с неприятным запахом протухших яиц. Раствор сероводорода в воде – слабая сероводородная кислота.
Характеристика алюминия:
1. Название элемента - алюминий, химический символ - AI (алюминий), порядковый номер - № 13 , атомная масса Ar=27 Группа - 3, подгруппа- главная , 3-й период
Заряд ядра атома алюминия +13 (в ядре 13 протона- p⁺ и 14 нейтрона - n⁰)
Вокруг ядра атома 3 энергетических уровня, на которых располагаются 13 электрона.
2. Исходя из вышеизложенного напишем модели строения атома алюминия:
а). Модель атома алюминия при дуг:
₊₁₃AI)₂)₈)₃
б). Модель атома, через электронную формулу (электронная конфигурация):
электронная формула алюминия ₊₁₃AI 1s²2s²2p⁶3s²3p¹
в).Электронно-графическая модель атома:
↑
3уровень ⇵
⇅ ⇅ ⇅
2уровень ⇅
1уровень ⇅
₊₁₃AI
3. Простое вещество алюминий металл, с металлической кристаллической решеткой, валентность алюминия в соединениях равна 3, степень окисления+3
4. Молекулы атомов в 3 группе, главной подгруппе одноатомные. С увеличением заряда ядра от бора до талия неметаллические свойства уменьшаются, а металлические усиливаются.
5. Молекулы атомов простых веществ в периоде: натрий, магний, алюминий, кремний - одноатомные; фосфора четырехтомные P₄, серы многоатомные (S)n,хлора двухатомные CI₂. От натрия к хлору меняются свойства веществ: натрий, магний - металлы, алюминий -амфотерный металл, кремний полуметалл, фосфор, сера, хлор - неметаллы. Также слева направо в периоде меняются окислительно-восстановительные свойства. Натрий, магний, алюминий - восстановители. Кремний, фосфор, сера, хлор - могут быть как восстановителями, так окислителями.
6. Формула высшего оксида: AI₂O₃ - амфотерный оксид
AI₂O₃ + 3H₂= 2AI + 3H₂O
AI₂O₃ + K₂O = 2KAlO₂ (алюминат калия)
AI₂O₃ + 6NaOH + 3H₂O = 2Na₃[Al(OH)₆]
7. Формула гидроксида: AI(OH)₃ - амфотерное основание, не растворимое в воде:
а) Гидроксид алюминия, как основание взаимодействует с кислотами:
2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ +6 H₂O
б) как амофтерный гидроксид взаимодействует со щелочами:
Al(OH)₃ +3 NaOH = Na₃[Al(OH)₆]
8. Летучего соединения с водородом не образует.
Соединение алюминия с водородом - это гидрид алюминия AIH₃ - кристаллическое вещество белого цвета с ионной кристаллической решеткой, не летучее, плохо растворимое в воде. Используется, как компонент ракетного топлива, мощный восстановитель.