Wiedza na temat rozpuszczalności pozwala przewidzieć, ile maksymalnie gramów związku chemicznego może rozpuścić się w 100 g wody. Dzięki niej, sporządzając roztwór o danym stężeniu, użyjemy odpowiedniej ilości substancji i czynność ta zawsze zakończy się sukcesem.
R1SlX8ACm6H9G1
Już wiesz
że rozpuszczalność jest to ilość liczba gramów substancji, jaką można rozpuścić w 100 g rozpuszczalnika w danej temperaturze i pod stałym ciśnieniem;
że wykres przedstawiający zależność rozpuszczalności danej substancji od temperatury nazywa się krzywą rozpuszczalności;
że wraz ze wzrostem temperatury rozpuszczalność gazu w wodzie maleje, natomiast substancji stałych – na ogół rośnie.
Nauczysz się
interpretować krzywe rozpuszczalności w celu określenia rozpuszczalności substancji lub rodzaju roztworu (nasycony, nienasycony);
obliczać masę substancji potrzebną do sporządzenia jej roztworu nasyconego w określonej temperaturze;
obliczać masę składników (substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika) roztworu nasyconego w ustalonej temperaturze.
idt8lUqY99_d5e152
1. Odczytywanie i interpretacja danych z wykresu rozpuszczalności
Na podstawie wykresu rozpuszczalności substancji możemy określić, ile gramów substancji rozpuści się w 100 g wody i utworzy roztwór nasycony w danej temperaturze. Możemy też przewidzieć, czy podana masa substancji może rozpuścić się w określonej masie wody.
R368hmsQoOjyS1
Ćwiczenie 1
Ile gramów azotanu(V) sodu należy rozpuścić w 100 g wody, aby w temperaturze 40°C otrzymać roztwór nasycony?
Aby otrzymać nasycony roztwór azotanu(V) sodu w temperaturze 40°C, należy rozpuścić 104 g tego związku w 100 g wody.
Na podstawie wykresu rozpuszczalności dla azotanu(V) sodu sprawdzamy rozpuszczalność tej substancji w temperaturze 40°C:Rp8XfAGJ9Yekg1
Z wykresu rozpuszczalności azotanu(V) sodu odczytujemy, że rozpuszczalność tego związku w temperaturze 40°C wynosi 104 g na 100 g wody.
Ćwiczenie 2
Oblicz, w jakim stosunku masowym występują octan sodu i woda w nasyconym roztworze w temperaturze 0°C.
Stosunek masowy octanu sodu do wody w roztworze nasyconym octanu sodu w wodzie wynosi , co oznacza, że na każde 25 g wody przypada 9 g octanu sodu.
Na wykresie rozpuszczalności octanu sodu odczytujemy, że w 100 g wody może rozpuścić się maksymalnie 36 g tej substancji.Ry2Vk1hewgC1O1
Wiemy, że roztwór nasycony składa się z 36 g octanu sodu i 100 g wody. Możemy obliczyć stosunek masowy substancji rozpuszczonej do wody:
Ćwiczenie 3
Sprawdź, w jakiej temperaturze nasycony roztwór azotanu(V) potasu zawiera 169 g tej substancji i 100 g wody.
RSaYkLcidTRBK1
Ćwiczenie 4
Sprawdź, czy w 100 g wody można rozpuścić 40 g azotanu(V) potasu w temperaturze 20°C.
R1ZU778T1BX9l1
idt8lUqY99_d5e296
2. Obliczanie ilości substancji, którą można rozpuścić w określonej ilości wody
Z wykresu krzywej rozpuszczalności możemy odczytać, ile gramów substancji należy rozpuścić w 100 g wody, aby otrzymać roztwór nasycony w określonej temperaturze. Dokonując dalszych obliczeń, uzyskamy informację na temat masy substancji, którą można rozpuścić w dowolnej masie wody.
Ćwiczenie 5
Oblicz, ile gramów chlorku sodu należy odważyć, aby po rozpuszczeniu go w 250 g wody o temperaturze 90°C otrzymać nasycony roztwór tej substancji.
R6EaKtrJiOWS51
Ćwiczenie 6
Sprawdź, czy roztwór chlorku sodu, który zawiera 74 g tej substancji w 200 g wody w temperaturze 50°C, jest roztworem nasyconym.
R5JtAG0gq29nB1
idt8lUqY99_d5e372
3. Obliczanie ilości substancji znajdującej się w określonej masie roztworu nasyconego
Znając rozpuszczalność substancji w wodzie, możemy łatwo określić stosunki masowe między substancją rozpuszczoną a rozpuszczalnikiem w roztworze nasyconym. To z kolei pozwala nam obliczyć ilość substancji obecnej w dowolnej masie roztworu nasyconego.
Ćwiczenie 7
Oblicz masę nasyconego w temperaturze 60°C roztworu chlorku potasu, jeśli do jego sporządzenia użyto 100 g wody.
Masa roztworu wynosi 145,5 g.
Z wykresu rozpuszczalności chlorku potasu odczytujemy, ile substancji może maksymalnie rozpuścić się w 100 g wody w temperaturze 60°C. Masa chlorku potasu w roztworze nasyconym wynosi 45,5 g.R92jVEZQhIx9v1
Odczytaliśmy masę substancji, wiemy jaka jest masa rozpuszczalnika, możemy więc obliczyć masę roztworu:
Ćwiczenie 8
Oblicz masę nasyconego w temperaturze 20°C roztworu cukru, jeśli do jego sporządzenia użyto 150 g wody.
Masa nasyconego roztworu cukru wynosi 456 g.
Z wykresu rozpuszczalności cukru odczytujemy, ile substancji może maksymalnie rozpuścić się w 100 g wody w temperaturze 20°C. Masa ta wynosi 204 g.
R16p408qz2rev1
Wiemy, że w roztworze nasyconym w danej temperaturze stosunek masy substancji rozpuszczonej do masy rozpuszczalnika jest zawsze stały, dlatego układamy proporcję:
Dokonujemy odpowiednich przekształceń i obliczeń:
Obliczamy masę roztworu:
Ćwiczenie 9
Oblicz, ile gramów siarczanu(VI) miedzi(II) oraz wody znajduje się w 241,4 g nasyconego roztworu tej substancji w temperaturze 20°C, jeśli jej rozpuszczalność w tej temperaturze wynosi 20,7 g w 100 g wody.
R1P4DSkieqwcv1
idt8lUqY99_d5e499
Podsumowanie
Na podstawie znajomości rozpuszczalności substancji można:
określić ilość substancji, która rozpuści się w 100 g wody i dowolnej masie wody, tworząc w danej temperaturze roztwór nasycony,
ocenić, czy podana ilość substancji może rozpuścić się w określonej masie wody.
Praca domowa
Polecenie 1.1
Znajdź w Internecie informacje na temat zawartości cukru w 1 litrze popularnego napoju typu cola. Przyjmij założenie, że 1 litr tego napoju waży 1000 g. Następnie oblicz, ile gramów cukru należałoby dodać, aby otrzymać nasycony roztwór cukru w temperaturze 20°C.