Opracowania.pl PLUS:
Zaloguj się żeby dostać więcej

Rozpuszczalność substancji w wodzie - zadania

W danej ilości rozpuszczalnika nie można rozpuścić nieograniczonej ilości roztworu (w szklance wody nie rozpuścisz 2 kilogramów cukru). Istnieje pewna granica, po której przekroczeniu nawet minimalna ilość substancji dodana do roztworu pozostanie w nim nierozpuszczona (powstaje roztwór nasycony).

Maksymalną ilość substancji, jaką można rozpuścić w danej temperaturze i pod stałym ciśnieniem w 100 g rozpuszczalnika nazywamy rozpuszczalnością.

Dla różnych substancji wyznaczono zależności między temperaturą a rozpuszczalnością w wodzie, a wyniki zebrano na wykresach. W ten sposób powstały krzywe rozpuszczalności, których znajomość pozwala sporządzić roztwory nasycone (rys. 1 str. 74).

Porównując krzywe dla różnych substancji stałych stwierdzamy, że rozpuszczalność zależy od rodzaju substancji i temperatury.

Dla większości substancji rozpuszczalność rośnie wraz ze wzrostem temperatury.

Im wyższa temperatura, tym więcej substancji możemy rozpuścić w danej objętości wody.

Rozpuszczalność substancji ciekłych w wodzie też przeważnie wzrasta wraz ze wzrostem temperatury.

Rozpuszczalność gazów zależy od rodzaju substancji, temperatury i ciśnienia.

Wyznaczono krzywe rozpuszczalności wybranych gazów w wodzie (rys. 2 str. 75) i stwierdzono, że rozpuszczalność gazów wraz ze wzrostem temperatury maleje.

Do rozwiązania tych zadań potrzebny jest wykres krzywych rozpuszczalności substancji (rys. 1 str. 74).

Podgrzewając napój gazowany zauważamy, że gaz ucieka. Nie może się rozpuszczać w wodzie, więc się ulatnia.

Zadanie 1

Odczytaj z wykresu, w jakiej temperaturze rozpuszczalność KClO4 wynosi 20 g na 100 g wody (RKClO4 = 20 gS/100 g H2O).

Na osi rozpuszczalności (pionowej) szukamy liczby 20 i od tej liczby prowadzimy linię poziomą do przecięcia się z wykresem KClO4. Od punktu przecięcia prowadzimy linię pionową do osi temperatury i w punkcie przecięcia z tą osią odczytujemy liczbę. Liczba ta podaje nam temperaturę w stopniach Celsjusza.

Rozpuszczalność KClO4 w temperaturze 90°C wynosi 20 g na 100 g wody (możemy zapisać 20 g/100 g H2O).

Zadanie 2

Rozpuszczalność której substancji rośnie najszybciej w przedziale temperatur od 70°C do 90°C?

Patrzymy, który wykres jest najbardziej pionowy (stromy).

W podanym zakresie temperatur najszybciej rośnie rozpuszczalność KNO3.

Zadanie 3

Temperatura nasyconego roztworu NaNO3 wynosi 40°C. Jaki roztwór otrzymamy, jeżeli:

a) oziębimy go o 10°C?

b) podgrzejemy go do temperatury 100°C?

Rozwiązanie:

a)

- odczytujemy z wykresu rozpuszczalność NaNO3 w temperaturze 40°C

rozpuszczalność wynosi 110 g/100 g H2O

- odczytujemy z wykresu rozpuszczalność NaNO3 po oziębieniu czyli w temperaturze

40°C - 10°C = 30°C

rozpuszczalność wynosi 100 g/100 g H2O

- po oziębieniu ilość substancji w roztworze się nie zmieniła, dalej jest w nim 110 g NaNO3. W temperaturze 30°C do nasycenia roztworu potrzeba tylko 100 g NaNO3. Jest zatem (110 g - 100 g = 10 g) o 10 g substancji za dużo.

Odp.: Otrzymamy roztwór, w którym jest za dużo substancji, zachodzi w nim proces krystalizacji.

b)

- odczytujemy z wykresu rozpuszczalność NaNO3 w temperaturze 40°C

rozpuszczalność wynosi 110 g/100 g H2O

- odczytujemy z wykresu rozpuszczalność NaNO3 w temperaturze 100°C

rozpuszczalność wynosi 180 g/100 g H2O

- zanim roztwór ogrzano, było w nim 110 g substancji i po ogrzaniu ta ilość się nie zmieniła.

Aby w 100°C roztwór był nasycony, potrzeba 180 g substancji, a jest tylko 110 g. Wynika z tego, że jest za mało substancji. Otrzymany roztwór jest więc nienasycony.

Odp.: Otrzymany roztwór jest nienasycony.

Zadanie 4

Ile gramów KI można dodatkowo rozpuścić w 100 g wody po ogrzaniu od 10°C do 30°C, aby roztwór nadal był nasycony?

- Odczytujemy z wykresu rozpuszczalność KI w 10°C

Rozpuszczalność wynosi 140 g na 100 g wody, możemy to zapisać 140 g/100 g H2O.

- Odczytujemy z wykresu rozpuszczalność KI w 30°C

Rozpuszczalność wynosi 155 g na 100 g wody, możemy to zapisać 155 g/100 g H2O.

- Obliczamy ilość substancji, jaką można dodatkowo rozpuścić.

155 g - 140 g = 15 g

Odp.: Dodatkowo można rozpuścić 15 g KI.

Zadanie 5

Czy roztwór otrzymany przez rozpuszczenie 60 g KNO3 w 50 g wody będzie w temperaturze 70°C roztworem nasyconym?

- Odczytujemy rozpuszczalność KNO3 w temperaturze 70°C. Wynosi ona 140 g na 100 g wody.

- Obliczamy, ile KNO3 potrzeba rozpuścić w tej temperaturze w 50 g wody, aby otrzymać roztwór nasycony.

140 g KNO3 nasyca 100 g wody

x g KNO3 nasyca 50 g wody

Roztwory wodne, zadanie 5.

Roztwór będzie nasycony, gdy rozpuścimy 70 g KNO3 w 50 g wody w temperaturze 70°C.

- Porównujemy ilości rozpuszczonego KNO3

Należy rozpuścić 70 g KNO3, a rozpuszczono tylko 60 g KNO3. Zatem jest za mało substancji, czyli roztwór jest nienasycony.

Odp.: Otrzymany roztwór nie będzie roztworem nasyconym.

Zadanie 6

Ile wody i ile CuSO4 należy użyć, aby w temperaturze 40°C uzyskać 50 g roztworu nasyconego?

- Odczytujemy z wykresu rozpuszczalność CuSO4 w temperaturze 40°C.

Rozpuszczalność wynosi 30 g na 100 g wody. Oznacza to, że roztwór jest nasycony, gdy rozpuścimy 30 g CuSO4 w 100 g wody. Masa całego roztworu wynosi wtedy:

Masa CuSO4 + masa wody = 30 g + 100 g = 130 g roztworu

- Obliczamy, ile CuSO4 należy użyć do otrzymania 50 g roztworu nasyconego:

30 g CuSO4 nasyca 130 g roztworu

x g CuSO4 nasyca 50 g roztworu

Roztwory wodne, zadanie 6.Krzywe rozpuszczalności wybranych substancji w wodzie.

Rys. 1. Krzywe rozpuszczalności wybranych substancji w wodzie

- Obliczamy ilość użytej wody;

Masa wody = masa roztworu - masa substancji.

Masa wody = 50 g - 11,5 g = 38,5 g

Odp.: Aby otrzymać 50 g nasyconego w temperaturze 40°C roztworu CuSO4 należy użyć 38,5 g wody i 11,5 g CuSO4.

Krzywe rozpuszczalności wybranych gazów w wodzie.

Rys. 2. Krzywe rozpuszczalności wybranych gazów w wodzie

Wybierz szkołę

Szkoła
Na swoich stronach GRUPA INTERIA.PL Sp. z o.o. Sp.k. wykorzystuje wraz z innymi podmiotami pliki cookies (tzw. ciasteczka) i inne technologie m.in. w celach statystycznych i reklamowych. Korzystając z naszych stron bez zmiany ustawień przeglądarki będą one zapisane w pamięci urządzenia. Kliknij, aby dowiedzieć się więcej, w tym jak zarządzać plikami cookies. Zamknij