Учебник для 8 класса

ХИМИЯ

§ 25. Массовая и объёмная доли компонентов смеси (раствора)

Мы уже знаем, что природная вода никогда не бывает совершенно чистой. Воду, содержащую значительное количество солей кальция и магния, называют жёсткой в отличие от мягкой воды, например дождевой. Жёсткая вода даёт мало пены с мылом, а на стенках котлов и труб центрального отопления (рис. 80, а), а также на стенках и спиралях электрочайников при её кипячении образуется накипь (рис. 80, б). Жёсткость воды зависит от количества растворённых в ней солей.

Рис. 80.
Накипь:
а — на стенках труб; б — на спирали электрического чайника

Содержание растворённого вещества в растворе выражают с помощью его массовой доли.

Массовую долю обозначают латинской буквой w («дубль-вэ») и выражают в долях единицы или процентах:

Так, массовая доля растворённых солей в пресных водах составляет 0,01—0,1%, а в морской воде их около 3,5%. Рассмотрим, как производить расчёты с использованием понятия «массовая доля».

Задача 1. В 150 г воды растворили 50 г фосфорной кислоты. Найдите массовую долю кислоты в полученном растворе.

Задача 2. Сколько граммов воды и нитрата натрия нужно взять, чтобы приготовить 80 г 5%-го раствора?

В ювелирных и технических изделиях применяют не чистое золото, а его сплавы, чаще всего с медью и серебром. Чистое золото — слишком мягкое, ноготь оставляет на нём след, износостойкость его мала. Проба, стоящая на золотых изделиях, изготовленных в нашей стране, означает массовую долю золота в сплаве, точнее, содержание его из расчёта на тысячу массовых частей сплава. Проба 585, например, означает, что в сплаве массовая доля золота составляет 0,585, или 58,5% (рис. 81).

Рис. 81.
На каждом изделии из золота указывают пробу

Аналогично массовой доле определяется и объёмная доля газообразного вещества в газовой смеси, обозначаемая греческой буквой φ («фи»):

отсюда

Рис. 82.
Состав воздуха

Так, объёмный состав воздуха отражён на диаграмме (рис. 82). Состав природного газа одного из месторождений представлен на диаграмме (рис. 83).

Рис. 83.
Состав природного газа одного из месторождений

Задача 3. Сколько кубических метров кислорода может быть получено путём фракционной перегонки жидкого воздуха, если исходный объём воздуха был равен 800 м³ (н. у.), а, как известно, объёмная доля кислорода в воздухе составляет 0,21?

Задача 4. Найдите массу азота, полученного из 280 л воздуха (н. у.), если известно, что объёмная доля азота в воздухе составляет 78%.

Ключевые слова и словосочетания

1. Массовая доля.
2. Проба золота.
3. Объёмная доля и объёмный состав воздуха.

Работа с компьютером

1. Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.
2. Найдите в Интернете электронные адреса, которые могут служить дополнительными источниками, раскрывающими содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа. Предложите учителю свою помощь в подготовке нового урока — сделайте сообщение по ключевым словам и словосочетаниям следующего параграфа.

Вопросы и задания

1. Для борьбы с болезнями растений, особенно плодовых деревьев и виноградников, применяют раствор сульфата меди (II). Обычно растворяют 100 г соли на ведро воды (8 л). Какова массовая доля соли в полученном растворе? Сколько воды и соли содержится в 500 г этого раствора?
2. Сколько граммов иода и спирта нужно взять для приготовления 30 г 5% -го раствора йодной настойки?
3. Рассчитайте количество вещества спирта С₂Н₆О, который содержится в 500 г водки (40%-й раствор спирта). Не забудьте, что количество вещества измеряется в молях.
4. Определите количество вещества золота и серебра, которое содержится в обручальном кольце массой 3,75 г и пробой 585°.
5. Из 250 г 20%-го раствора хлорида калия выпарили 100 мл воды. Какой стала массовая доля соли в растворе?
6. В 180 г 15%-го раствора гидроксида натрия растворили ещё 20 г щёлочи. Рассчитайте массовую долю щёлочи в полученном растворе.
7. Смешали два раствора серной кислоты: 240 г 30%-го и 180 г 5%-го. Рассчитайте массовую долю кислоты в полученном растворе.