Jak myślisz – czy dysponując określoną ilością rozpuszczalnika i substancją w stałym stanie skupienia, możemy sporządzić roztwór o dowolnym jej stężeniu procentowym? Jeśli tak, to jak tego dokonać? Jeśli nie, to co nas ogranicza? Czy zdarzyło ci się kiedykolwiek sprawdzić, ile cukru trzcinowego (sacharozy) można rozpuścić w szklance wody ciepłej, a ile w zimnej? Czy uzyskane w ten sposób roztwory będą miały takie same stężenia? Czy rozpuszczalność cukru w danej temperaturze jest związana z tym, jakie będzie maksymalne stężenie procentowe otrzymanego roztworu cukru trzcinowego? Spróbujmy odpowiedzieć na te pytania.

R1T33dXwltmqb
Tzw. roztwory przesycone, jak np. miód, są bardzo nietrwałe. Wystarczy wstrząs lub zanieczyszczenie, aby zaczęło dochodzić do krystalizacji nadmiaru substancji rozpuszczonej. Krystalizacja miodu jest naturalnym procesem, którego czas trwania uzależniony jest od stosunku zawartości glukozy do wody
w roztworze. Skrystalizowany miód nie traci wartości odżywczych ani walorów smakowych
Źródło: PublicDomainPictures, dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.
Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
  • definicję pojęć: stężenie procentowe roztworu, rozpuszczalność;

  • pojęcie krzywej rozpuszczalności i sposób jej interpretacji.

Nauczysz się
  • obliczać stężenie procentowe roztworu nasyconego w ustalonej temperaturze;

  • wyznaczać rozpuszczalność roztworu na podstawie stężenia procentowego roztworu nasyconego w danej temperaturze;

  • szacować ilość (masę) substancji stałej, jaka wydzieli się z roztworu nasyconego, w wyniku jego ochładzania;

  • szacować ilość (masę) substancji stałej, jaką można dodatkowo rozpuścić w jej nasyconym roztworze, w wyniku jego ogrzewania.

iH6K6lVzr6_d5e158

1. Jak obliczamy stężenie procentowe roztworu nasyconego?

Roztwór nasyconyroztwór nasyconyRoztwór nasycony w danej temperaturze (i pod danym ciśnieniem) zawiera określoną ilość (masę) substancji rozpuszczonej w określonej ilości (masie) rozpuszczalnika. Znając wartość rozpuszczalnościrozpuszczalnośćrozpuszczalności substancji w danych warunkach temperatury
(i ciśnienia), możemy w prosty sposób obliczyć stężenie procentowe jej nasyconego roztworu.

Wielkości fizyczne opisujące skład roztworu nasyconego

Wielkość

Znaczenie

Rozpuszczalność

maksymalna masa substancji, jaką można rozpuścić w 100 g rozpuszczalnika w danej temperaturze

Masa roztworu

mr=ms+mrozp.

Masa roztworu

C p = m s m r 100 %

Stężenie procentowe

C p = m s m r 100 %

Rozpuszczalność danej substancji możemy odczytać z krzywej rozpuszczalności.

Rrbp2GcswD5iD
Wykres liniowy. Lista elementów: 1. zestaw danych:temperatura (°C): 0°Cazotan(V) potasu: 13.3; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 127.5; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 35.7; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 27.6; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 73; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)2. zestaw danych:temperatura (°C): 10°Cazotan(V) potasu: 20.9; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 136; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 35.8; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 31; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 80; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)3. zestaw danych:temperatura (°C): 20°Cazotan(V) potasu: 31.6; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 144; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 36.0; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 34; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 88; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)4. zestaw danych:temperatura (°C): 30°Cazotan(V) potasu: 45.8; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 152; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 36.3; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 37; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 96; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)5. zestaw danych:temperatura (°C): 40°Cazotan(V) potasu: 63.9; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 160; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 36.6; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 40; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 104; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)6. zestaw danych:temperatura (°C): 50°Cazotan(V) potasu: 85.5; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 170; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 37; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 42.6; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 114; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)7. zestaw danych:temperatura (°C): 60°Cazotan(V) potasu: 110; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 176; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 37.3; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 45.5; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 124; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)8. zestaw danych:temperatura (°C): 70°Cazotan(V) potasu: 138; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 184; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 37.8; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 48.3; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 134; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)9. zestaw danych:temperatura (°C): 80°Cazotan(V) potasu: 169; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 192; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 38.4; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 51.1; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 148; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)10. zestaw danych:temperatura (°C): 90°Cazotan(V) potasu: 202; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 200; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 39; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 54; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 161; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)11. zestaw danych:temperatura (°C): 100°Cazotan(V) potasu: 246; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 208; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 39.8; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 65.7; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 180; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)
Wykres krzywych rozpuszczalności wybranych związków nieorganicznych
Źródło: opracowano na podstawie Witold Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2008, s. 198–200, dostępny w internecie: epodreczniki.pl, licencja: CC BY 3.0.

Na liniowym wykresie interaktywnym przedstawiono rozpuszczalność poniższych związków nieorganicznych (w g na 100 g wody). Krzywe rozpuszczalności dla każdego związku zostały oznaczone innym kolorem.

azotan(V) potasu (linia czerwona):

  • 0   C13,3

  • 10     C20,9

  • 20   C31,6

  • 30   C45,8

  • 40   C63,9

  • 50   C85,5

  • 60   C110

  • 70   C138

  • 80   C169

  • 90   C202

  • 100   C246

jodek potasu (linia jasnozielona):

  • 0   C127,5

  • 10   C136

  • 20   C144

  • 30   C152

  • 40   C160

  • 50   C170

  • 60   C176

  • 70   C184

  • 80   C192

  • 90   C200

  • 100   C208

chlorek sodu (sól kuchenna) (linia pomarańczowa):

  • 0   C35,7

  • 10   C35,8

  • 20   C36

  • 30   C36,3

  • 40   C36,6

  • 50   C37

  • 60   C37,3

  • 70   C37,8

  • 80   C38,4

  • 90   C39

  • 100   C39,8

chlorek potasu (linia niebieska):

  • 0   C27,6

  • 10   C31

  • 20   C34

  • 30   C37

  • 40   C40

  • 50   C42,6

  • 60   C45,5

  • 70   C48,3

  • 80   C51,1

  • 90   C54

  • 100   C65,7

azotan(V) sodu (linia fioletowa):

  • 0   C73

  • 10   C80

  • 20   C88

  • 30   C96

  • 40   C104

  • 50   C – 114

  • 60   C124

  • 70   C134

  • 80   C148

  • 90   C161

  • 100   C180

Rw6rZJtIcjXiH
Wykres liniowy. Lista elementów: 1. zestaw danych:temperatura (°C): 0°Coctan sodu: 36.2; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)sacharoza (cukier): 179; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)szczawian amonu: 2.7; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)2. zestaw danych:temperatura (°C): 20°Coctan sodu: 46.4; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)sacharoza (cukier): 204; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)szczawian amonu: 5.2; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)3. zestaw danych:temperatura (°C): 40°Coctan sodu: 65; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)sacharoza (cukier): 238; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)szczawian amonu: 9.5; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)4. zestaw danych:temperatura (°C): 60°Coctan sodu: 139; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)sacharoza (cukier): 288; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)szczawian amonu: 16.2; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)5. zestaw danych:temperatura (°C): 80°Coctan sodu: 153; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)sacharoza (cukier): 363; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)szczawian amonu: 26.5; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)6. zestaw danych:temperatura (°C): 100°Coctan sodu: 170; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)sacharoza (cukier): 488; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)szczawian amonu: 41.7; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)
Wykres krzywych rozpuszczalności wybranych związków organicznych
Źródło: opracowano na podstawie Witold Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2008, s. 198–200, dostępny w internecie: epodreczniki.pl, licencja: CC BY 3.0.

Na liniowym wykresie interaktywnym przedstawiono rozpuszczalność poniższych związków organicznych (w g na 100 g wody). Krzywe rozpuszczalności dla każdego związku zostały oznaczone innym kolorem.

octan sodu (linia pomarańczowa):

  • 0   C – 36,2

  • 20   C46,4

  • 40   C65

  • 60   C139

  • 80   C – 153

  • 100   C – 170

sacharoza (cukier) (linia żółtopomarańczowa):

  • 0   C179

  • 20   C204

  • 40   C238

  • 60   C288

  • 80   C363

  • 100   C488

szczawian amonu (linia żółtozielona):

  • 0   C2,7

  • 20   C5,2

  • 40°C9,5

  • 60°C16,2

  • 80   C26,5

  • 100   C41,7

1
Polecenie 1

Oblicz, jakie stężenie procentowe ma nasycony roztwór siarczanu(VI)
miedzi(II) w temperaturze 80   C.

Oblicz, jakie stężenie procentowe ma nasycony roztwór siarczanu(VI) miedzi(II) w temperaturze 80   C, wiedząc że rozpuszczalność tej soli w podanych warunkach wynosi 55 g na 100 g wody.

RQR70d7IWyhks
Odpowiedź: (Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
11
Polecenie 2

Który roztwór nasycony ma większe stężenie procentowe: wodny roztwór chlorku sodu w temperaturze 50   C czy wodny roztwór azotanu(V) sodu w temperaturze 10   C? Dokonaj właściwych obliczeń, które pozwolą odpowiedzieć na to pytanie.

Który roztwór nasycony ma większe stężenie procentowe: wodny roztwór chlorku sodu w temperaturze 50   C czy wodny roztwór azotanu(V) sodu w temperaturze 10   C?

Rozpuszczalność chlorku sodu w temperaturze 50   C wynosi około 37 g w 100 g wody, a rozpuszczalność azotanu(V) sodu w temperaturze 10   C wynosi około 80 g w 100 g wody. Dokonaj właściwych obliczeń, które pozwolą odpowiedzieć na to pytanie.

R12k4u71KEuHv
Odpowiedź: (Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Rozpuszczalność chlorku sodu w temperaturze 50   C jest mniejsza niż rozpuszczalność azotanu(V) sodu w temperaturze 10   C. W związku z tym, na 100 gwody w nasyconym roztworze chlorku sodu przypada mniej substancji rozpuszczonej niż w nasyconym roztworze azotanu(V) potasu. Dlatego stężenie procentowe pierwszego z opisanych roztworów jest mniejsze.

Im więcej masy substancji rozpuszczonej przypada na określoną masę rozpuszczalnika, tym stężenie procentowe roztworu jest większe. Z uwagi na to, że zazwyczaj rozpuszczalność substancji stałych rośnie wraz ze wzrostem temperatury, rośnie też stężenie nasyconego roztworu tych substancji.

iH6K6lVzr6_d5e243

2. Jak obliczamy rozpuszczalność substancji w nasyconym roztworze o znanym stężeniu procentowym?

Jeśli znamy stężenie procentowe nasyconego roztworu jakiejś substancji w danej temperaturze, to możemy obliczyć jej rozpuszczalność.

11
Polecenie 3

Oblicz rozpuszczalność pewnej substancji w temperaturze 50   C, jeśli wodny nasycony roztwór tej substancji, w podanej temperaturze, ma stężenie równe 53 , 27   %.

RadQ6UQ0gbjTC
Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RiuIA2uTGAnZa
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
iH6K6lVzr6_d5e333

3. Otrzymywanie roztworów nasyconych z roztworów rozcieńczonych o określonym stężeniu procentowym

Roztwory nasycone można uzyskiwać z roztworów rozcieńczonychroztwór rozcieńczonyroztworów rozcieńczonych przez ich zatężanie (np. odparowując rozpuszczalnik). Po osiągnięciu stanu nasycenia, dalsze zatężanie roztworu będzie prowadzić do wydzielania się substancji rozpuszczonej z roztworu (do krystalizacjikrystalizacjakrystalizacji substancji rozpuszczonej).

11
Polecenie 4

Oblicz, ile gramów wody należy odparować z 340 g wodnego roztworu chlorku sodu o stężeniu 1   %, aby otrzymać nasycony roztwór tej substancji w temperaturze 20   C.

R1MWw9xvE6UFh
Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Oblicz, ile gramów wody należy odparować z 340 g wodnego roztworu chlorku sodu o stężeniu 1   %, aby otrzymać nasycony roztwór tej substancji w temperaturze 20   C, wiedząc, że rozpuszczalność chlorku sodu w tych warunkach wynosi 36 g na 100 g wody.

RW4gLPwGYiYTn
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 5

Oblicz, ile gramów chlorku potasu należy dodać do 120 g wodnego roztworu tej substancji o stężeniu 5   %, aby po rozpuszczeniu uzyskać roztwór nasycony w temperaturze 40   C.

Rf6t39klXI6GY
Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Oblicz, ile gramów chlorku potasu należy dodać do 120 g wodnego roztworu tej substancji o stężeniu 5   %, aby po rozpuszczeniu uzyskać roztwór nasycony w temperaturze 40   C, wiedząc, że rozpuszczalność chlorku potasu w tych warunkach wynosi 40 g w 100 g wody.

RPJgZrUJNzxLt
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
iH6K6lVzr6_d5e452

4. Rozcieńczanie roztworów nasyconych w celu otrzymania roztworu o określonym stężeniu procentowym

Ważne!

Rozcieńczając roztwór nasycony, poprzez wprowadzenie do niego dodatkowej porcji rozpuszczalnika, zwiększamy masę tego roztworu, nie zmieniając ilości zawartej w nim substancji rozpuszczonej. W związku z tym, masa rozpuszczalnika zwiększa się w stosunku do masy substancji rozpuszczonej.

11
Polecenie 6

Oblicz, ile gramów wody należy dodać do 250 g nasyconego w temperaturze 10   C wodnego roztworu jodku potasu, aby uzyskać roztwór o stężeniu 10   %.

RYwnLetSyxJTo
Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Oblicz, ile gramów wody należy dodać do 250 g nasyconego w temperaturze 10   C wodnego roztworu jodku potasu, aby uzyskać roztwór o stężeniu 10   %. Rozpuszczalność jodku potasu w wodzie o temperaturze 10   C wynosi 136 g na 100 g wody.

RrQciRyRwndhf
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
iH6K6lVzr6_d5e576

5. Zmiana temperatury roztworu

1
Polecenie 7

Zastanów się i odpowiedz, czy ogrzanie roztworu lub jego oziębienie spowodują zmianę stężenia procentowego i rozpuszczalności substancji w wodzie.

R9hWSabnD48Th
Odpowiedź: (Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Rozpuszczalność ciał stałych w wodzie rośnie na ogół wraz ze wzrostem temperatury, a maleje wraz z jej obniżaniem się. Z tego względu podczas ochładzania roztworu nasyconego część substancji rozpuszczonej wydziela się w postaci osadu (krystalizuje). Znając wartość rozpuszczalności substancji w dwóch różnych temperaturach, można określić ilość substancji, jaka wydzieli się podczas oziębiania dowolnej masy roztworu nasyconego.

11
Polecenie 8

Oblicz, ile gramów azotanu(V) potasu wydzieli się z roztworu nasyconego w temperaturze 100   C podczas oziębienia go do temperatury 10   C. Nasycony w temperaturze 100   C roztwór tej substancji został utworzony przez rozpuszczenie odpowiedniej ilości azotanu(V) potasu w 200 g wody.

Rfa7lmL4JbfIc
Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Oblicz, ile gramów azotanu(V) potasu wydzieli się z roztworu nasyconego w temperaturze 100   C podczas oziębienia go do temperatury 10   C. Nasycony w temperaturze 100   C roztwór tej substancji został utworzony przez rozpuszczenie odpowiedniej ilości azotanu(V) potasu w 200 g wody. Rozpuszczalność azotanu(V) potasu w temperaturze 100   C wynosi około 245 g w 100 g wody, a w temperaturze 10   C wynosi około 20 g w 100 g wody.

Rrq2ov3RWZKmG
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
11
Polecenie 9

400 g roztworu chlorku potasu o stężeniu 35   % ochłodzono do temperatury 10   C. Oceń, czy po ochłodzeniu wydzielą się kryształy tej substancji z roztworu. Jaka będzie ich masa?

RcyuCt0D0Gb6z
Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

400 g roztworu chlorku potasu o stężeniu 35   % ochłodzono do temperatury 10   C. Wiedząc, że rozpuszczalność tej soli w temperaturze 10   C wynosi 31 g na 100 g wody, oceń, czy po ochłodzeniu wydzielą się kryształy tej substancji z roztworu. Jaka będzie ich masa?

R1BMKC34LpmM8
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
iH6K6lVzr6_d5e728

Podsumowanie

  • Na podstawie znajomości rozpuszczalności substancji, można obliczyć stężenie procentowe jej nasyconego roztworu w danej temperaturze.

  • Wiedząc, jakie jest stężenie procentowe nasyconego roztworu substancji, można obliczyć jej rozpuszczalność w danej temperaturze.

  • Wykorzystując znajomość rozpuszczalności substancji, można obliczyć ilość (masę) substancji, jaka wydzieli się z roztworu (wykrystalizuje) lub jaką można dodatkowo rozpuścić w roztworze, w wyniku zmiany temperatury tego roztworu (jego ogrzewania lub oziębiania).

Praca domowa
Polecenie 10.1

Narysuj wykres przedstawiający zależność stężenia procentowego od rozpuszczalności, w zakresie temperatur od 0   C do 100   C dla wybranej substancji.

R1KuC8UFhLfnV
Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Wskazówka

Rozpuszczalność wybranej substancji w różnych temperaturach
(w zakresie od 0   C do 100   C) odczytaj z krzywej rozpuszczalności. Aby obliczyć stężenia procentowe nasyconych roztworów rozpatrywanej substancji w temperaturach, dla których odczytałaś/odczytałeś rozpuszczalność, postępuj tak, jak w rozwiązaniach przykładów 12 z tego e‑materiału.

RKqfZEIimIEQo
Uzupełnij luki w poniższych zdaniach, wybierając spośród podanych wyrażeń. Rozpuszczalność ciał stałych w wodzie 1. ogrzewania, 2. rośnie, 3. krystalizuje, 4. masę, 5. nienasyconego, 6. nasyconego, 7. ochładzania, 8. objętość, 9. maleje na ogół wraz ze wzrostem temperatury, a 1. ogrzewania, 2. rośnie, 3. krystalizuje, 4. masę, 5. nienasyconego, 6. nasyconego, 7. ochładzania, 8. objętość, 9. maleje wraz z jej obniżaniem się. Z tego względu podczas 1. ogrzewania, 2. rośnie, 3. krystalizuje, 4. masę, 5. nienasyconego, 6. nasyconego, 7. ochładzania, 8. objętość, 9. maleje roztworu nasyconego część substancji rozpuszczonej wydziela się w postaci osadu (1. ogrzewania, 2. rośnie, 3. krystalizuje, 4. masę, 5. nienasyconego, 6. nasyconego, 7. ochładzania, 8. objętość, 9. maleje). Znając wartość rozpuszczalności substancji w dwóch różnych temperaturach, można określić 1. ogrzewania, 2. rośnie, 3. krystalizuje, 4. masę, 5. nienasyconego, 6. nasyconego, 7. ochładzania, 8. objętość, 9. maleje substancji, jaka wydzieli się podczas oziębiania dowolnej masy roztworu 1. ogrzewania, 2. rośnie, 3. krystalizuje, 4. masę, 5. nienasyconego, 6. nasyconego, 7. ochładzania, 8. objętość, 9. maleje.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
ii4Kby8TuY_d5e710

Słownik

rozpuszczalność
rozpuszczalność

zdolność substancji do tworzenia z inną substancją (rozpuszczalnikiem) roztworu (mieszaniny jednorodnej); tutaj: maksymalna liczba gramów substancji rozpuszczonej, jaką można rozpuścić w 100 g wody w podanej temperaturze

krystalizacja
krystalizacja

proces odwrotny do rozpuszczania; polega na wydzielaniu się z roztworu pewnej ilości substancji rozpuszczonej w postaci kryształów

roztwór nasycony
roztwór nasycony

roztwór (mieszanina jednorodna), w którym znajduje się maksymalna ilość (liczba gramów) substancji rozpuszczonej, jaka wynika z jej rozpuszczalności w podanych warunkach temperatury (i ciśnienia)

roztwór rozcieńczony
roztwór rozcieńczony

roztwór, w którym ilość substancji rozpuszczonej jest znacząco mniejsza od ilości rozpuszczalnika

iH6K6lVzr6_d5e782

Ćwiczenia

Pokaż ćwiczenia:
1
Ćwiczenie 1
RpcdLLSyF4Et91
zadanie interaktywne
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1SpPkecEMSFA1
Ćwiczenie 2
Łączenie par. Oceń poprawność poniższych stwierdzeń.. Rozpuszczalność siarczanu(VI) miedzi(II) w temperaturze 80°C wynosi 40 g100 g wody. Stężenie nasyconego roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) w podanej temperaturze wynosi około 28,6%.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Rozpuszczalność kwasu askorbinowego (witaminy C) w temperaturze 80°C wynosi 50,47 g100 g wody. Stężenie nasyconego roztworu kwasu askorbinowego w podanej temperaturze wynosi 50,5%.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Rozpuszczalność cukru w temperaturze 80°C wynosi 288 g100 g wody. Stężenie nasyconego roztworu cukru w podanej temperaturze wynosi około 74,2%.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 3

Uporządkuj roztwory nasycone według rosnącego stężenia procentowego:

  • roztwór chlorku sodu w temperaturze 90   C;

  • roztwór chlorku potasu w temperaturze 70   C;

  • roztwór azotanu(V) potasu w temperaturze 30   C;

  • roztwór azotanu(V) sodu w temperaturze 0   C.

Skorzystaj z wykresu krzywych rozpuszczalności.

R1W7CpGKpNVUm
Wykres liniowy. Lista elementów: 1. zestaw danych:temperatura (°C): 0°Cazotan(V) potasu: 13.3; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 127.5; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 35.7; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 27.6; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 73; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)2. zestaw danych:temperatura (°C): 10°Cazotan(V) potasu: 20.9; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 136; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 35.8; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 31; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 80; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)3. zestaw danych:temperatura (°C): 20°Cazotan(V) potasu: 31.6; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 144; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 36.0; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 34; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 88; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)4. zestaw danych:temperatura (°C): 30°Cazotan(V) potasu: 45.8; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 152; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 36.3; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 37; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 96; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)5. zestaw danych:temperatura (°C): 40°Cazotan(V) potasu: 63.9; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 160; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 36.6; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 40; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 104; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)6. zestaw danych:temperatura (°C): 50°Cazotan(V) potasu: 85.5; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 170; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 37; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 42.6; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 114; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)7. zestaw danych:temperatura (°C): 60°Cazotan(V) potasu: 110; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 176; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 37.3; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 45.5; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 124; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)8. zestaw danych:temperatura (°C): 70°Cazotan(V) potasu: 138; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 184; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 37.8; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 48.3; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 134; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)9. zestaw danych:temperatura (°C): 80°Cazotan(V) potasu: 169; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 192; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 38.4; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 51.1; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 148; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)10. zestaw danych:temperatura (°C): 90°Cazotan(V) potasu: 202; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 200; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 39; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 54; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 161; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)11. zestaw danych:temperatura (°C): 100°Cazotan(V) potasu: 246; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)jodek potasu: 208; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek sodu (sól kuchenna): 39.8; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)chlorek potasu: 65.7; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)azotan(V) sodu: 180; Podpis osi wartości: rozpuszczalność (w g na 100 g wody)
Wykres krzywych rozpuszczalności wybranych związków nieorganicznych
Źródło: opracowano na podstawie Witold Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2008, s. 198-200, dostępny w internecie: epodreczniki.pl, licencja: CC BY 3.0.
RVn7ZcwzvlpzB
Elementy do uszeregowania: 1. roztwór chlorku potasu, 2. roztwór azotanu(V) potasu, 3. roztwór chlorku sodu, 4. roztwór azotanu(V) sodu
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Uporządkuj roztwory nasycone według rosnącego stężenia procentowego:

  • roztwór chlorku sodu w temperaturze 90   C, którego rozpuszczalność wynosi 39 g w 100 g wody;

  • roztwór chlorku potasu w temperaturze 70   C, którego rozpuszczalność wynosi 48,3 g w 100 g wody;

  • roztwór azotanu(V) potasu w temperaturze 30   C, którego rozpuszczalność wynosi 45,8 g w 100 g wody;

  • roztwór azotanu(V) sodu w temperaturze 0   C, którego rozpuszczalność wynosi 73 g w 100 g wody.

R18AaA1UjcZyK
Elementy do uszeregowania: 1. roztwór chlorku sodu, 2. roztwór azotanu(V) sodu, 3. roztwór chlorku potasu, 4. roztwór azotanu(V) potasu
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R19BS8F0UaVAn2
Ćwiczenie 4
Uzupełnij luki w poniższych zdaniach, wybierając spośród podanych wyrażeń. Stężenie procentowe nasyconego wodnego roztworu pewnej substancji w temperaturze 20°C jest równe 20%. Masa substancji zawartej w 100 g nasyconego roztworu tej substancji jest równa 1. 80, 2. 20, 3. 25 g, a masa wody wynosi 1. 80, 2. 20, 3. 25 g. Rozpuszczalność analizowanej substancji w temperaturze 20°C jest równa 1. 80, 2. 20, 3. 25 g substancji w 100 g wody.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R14vDPyyMYiQg2
Ćwiczenie 5
Uzupełnij poniższy tekst wybierając poprawne wartości. W 280 g wodnego roztworu cukru o stężeniu 40% znajduje się 112 g168 g40 g cukru i 112 g168 g40 g) wody. Rozpuszczalność cukru w temperaturze 20°C wynosi 204 g cukru w 100 g wody. W wyliczonej ilości wody, zawartej w 280 g roztworu cukru o stężeniu 40%, w temperaturze 20°C, można rozpuścić maksymalnie 228,48 g489,60 g342,72 g cukru. Aby otrzymać nasycony roztwór cukru w temperaturze 20°C, do 280 g wodnego roztworu tej substancji o stężeniu 40% należy dosypać 230,72 g60,48 g249,60 g) cukru.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 6
R96g53Bhfxbrj1
zadanie interaktywne
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 7
R1OPJDuFa1Aju1
zadanie interaktywne
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
3
Ćwiczenie 8
RrEvUzJEZYFk61
zadanie interaktywne
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
31
Ćwiczenie 9

Uczeń badał rozpuszczalność pewnej substancji (w stałym stanie skupienia) w wodzie. Nie miał dostępu do wagi, dlatego do odmierzania ilości badanej substancji użył miarki do produktów sypkich, w której mieści się 6 g substancji. Poniżej znajdują się notatki spisane przez ucznia. Zapoznaj się z nimi, a następnie wykonaj polecenia.

R1Gq3KQUXeOWF
Źródło: epodreczniki.pl, licencja: CC BY 3.0.

Narysuj krzywą rozpuszczalności substancji X.

RHnivnyGOBcC8
Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Narysuj wykres zależności stężenia nasyconego roztworu substancji X od jej rozpuszczalności w podanej temperaturze.

R1Dm6nr0wlM9k
Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 9

Uczeń badał rozpuszczalność pewnej substancji (w stałym stanie skupienia) w wodzie. Nie miał dostępu do wagi, dlatego do odmierzania ilości badanej substancji użył miarki do produktów sypkich, w której mieści się 6 gsubstancji. Jaka jest rozpuszczalność substancji X w wodzie o temperaturze 60   C, jeżeli uczniowi udało się w niej rozpuścić 5,5 miarek tej substancji?

RLPiq9NnrWm6A
Możliwe odpowiedzi: 1. 33 g w 100 g wody, 2. 33 g w 67 g wody, 3. 6 g w 100 g wody, 4. 5,5 g w 100 g wody
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
31
Ćwiczenie 10

The student prepared four sodium chloride solutions of different percentage concentrations (Cp) at 20   C.

The solubility of sodium chloride at 20   C is 36 g in 100 g of the water. Match the solution to it's type at 20   C.

RrKLqFQrqW4sT1
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Glossary

Bibliografia

Encyklopedia PWN.

Kaznowski K., Pazdro K. M., Chemia. Podręcznik do liceów i techników, cz. 1, Warszawa 2019.

Krzeczkowska M., Loch J., Mizera A., Repetytorium chemia. Liceum – poziom podstawowy i rozszerzony, Warszawa – Bielsko‑Biała 2010.

Litwin M., Styka‑Wlazło Sz., Szymońska J., To jest chemia 1. Chemia ogólna i nieorganiczna. Zakres rozszerzony, Warszawa 2012.

bg‑gray3

Notatnik

R1BQg1GvdTHhU
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.