Ćwiczenie 4.

Ćwiczenie 4.

Stężenie procentowe i

Stężenie procentowe i

molowe

molowe

Stężenia roztworów (kwasów, zasad, soli) stosowanych

Stężenia roztworów (kwasów, zasad, soli) stosowanych

w chemii i analizie żywności można wyrazić jako

w chemii i analizie żywności można wyrazić jako

stężenia procentowe

stężenia procentowe

lub

lub

stężenie molowe

stężenie molowe

.

Stężenie procentowe roztworu [%] to stosunek

Stężenie procentowe roztworu [%] to stosunek

masy lub objętości substancji rozpuszczonej do

masy lub objętości substancji rozpuszczonej do

masy lub objętości roztworu wyrażony w

masy lub objętości roztworu wyrażony w

procentach (czyli ilość substancji rozpuszczonej

procentach (czyli ilość substancji rozpuszczonej

przypadająca na 100 jednostek roztworu)

przypadająca na 100 jednostek roztworu)

C

C

p

p

= m

= m

s

s

/m

/m

r

r

•

•

100 [%]

100 [%]

C

C

p

p

– stężenie procentowe [%]

– stężenie procentowe [%]

m

m

s

s

- ilość substancji rozpuszczonej

- ilość substancji rozpuszczonej

m

m

r-

r-

ilość roztworu

ilość roztworu

Wyróżniamy stężenie procentowe: wagowe [w/w],

Wyróżniamy stężenie procentowe: wagowe [w/w],

objętościowe [v/v] oraz wagowo-objętościowe

objętościowe [v/v] oraz wagowo-objętościowe

[w/v]

[w/v]

•

wagowe –ilość gramów substancji rozpuszczonej w

wagowe –ilość gramów substancji rozpuszczonej w

100g roztworu,

100g roztworu,

•

objętościowe – ilość cm

objętościowe – ilość cm

3

3

substancji rozpuszczonej

substancji rozpuszczonej

w 100cm

w 100cm

3

3

roztworu,

roztworu,

•

wagowo-objetościowe –ilość gramów substancji

wagowo-objetościowe –ilość gramów substancji

rozpuszczonej w 100 cm

rozpuszczonej w 100 cm

3

3

roztworu

roztworu

Jeżeli np. roztwór jest 20% [w/w] to oznacza, iż

Jeżeli np. roztwór jest 20% [w/w] to oznacza, iż

20g substancji rozpuszczonej znajduje się w 100

20g substancji rozpuszczonej znajduje się w 100

g roztworu.

g roztworu.

20g

20g

substancji rozp.

substancji rozp.

----- 100 g

----- 100 g

roztworu

roztworu

Tak więc aby sporządzić roztwór 20% [w/w]

Tak więc aby sporządzić roztwór 20% [w/w]

należy odmierzyć 20 g substancji rozpuszczonej

należy odmierzyć 20 g substancji rozpuszczonej

i rozpuścić w 80g rozpuszczalnika

i rozpuścić w 80g rozpuszczalnika

Aby

sporządzić

20%

[v/v]

należy

Aby

sporządzić

20%

[v/v]

należy

odmierzyć 20cm

odmierzyć 20cm

3

3

substancji rozpuszczonej i

substancji rozpuszczonej i

uzupełnić do 100cm

uzupełnić do 100cm

3

3

rozpuszczalnikiem

rozpuszczalnikiem

Oblicz ile wody i wodorotlenku potasu (KOH)

znajduje się w 150g 30% roztworu tej zasady.

30g

30g

KOH

KOH

– 100g

– 100g

roztworu

roztworu

Xg

Xg

KOH

KOH

- 150g

- 150g

roztworu

roztworu

Xg

Xg

KOH

KOH

= 30gx150g/100g

= 30gx150g/100g

X = 45g

X = 45g

KOH

KOH

Xg

Xg

wody

wody

= 150g

= 150g

roztworu

roztworu

– 45g

– 45g

KOH

KOH

= 105g

= 105g

wody

wody

200g roztworu zawiera 50g NaCI. Oblicz stężenie
procentowe roztworu

50g

NaCI

– 200g

roztworu

Xg

NaCI

– 100g

roztworu

Xg

NaCI

= 50gx100g/200g = 25%

Ile należy odważyć KOH aby otrzymać 250g 50%

Ile należy odważyć KOH aby otrzymać 250g 50%

roztworu KOH

roztworu KOH

50g

50g

KOH

KOH

– 100g

– 100g

roztworu

roztworu

Xg

Xg

KOH

KOH

– 250 g

– 250 g

roztworu

roztworu

Xg

Xg

KOH

KOH

= 50gx250g/100g = 125g

= 50gx250g/100g = 125g

Rozcieńczenia

Rozcieńczenia

Aby rozcieńczyć roztwór o znanym stężeniu lub

Aby rozcieńczyć roztwór o znanym stężeniu lub

otrzymać roztwór o danym stężeniu poprzez

otrzymać roztwór o danym stężeniu poprzez

wymieszanie dwóch roztworów o innych stężeniach

wymieszanie dwóch roztworów o innych stężeniach

możemy stosować tzw. „schemat krzyżowy”

możemy stosować tzw. „schemat krzyżowy”

Z%

Z%

Y%

Y%

Z-X

Z-X

X-Y

X-Y

X%

X%

Ile należy wziąć 50% roztworu KOH i ile wody

Ile należy wziąć 50% roztworu KOH i ile wody

aby otrzymać 150g 20% roztworu KOH

aby otrzymać 150g 20% roztworu KOH

50

50

%

%

0%

0%

20

20

%

%

20

20

jednostek

jednostek

30

30

jednostek

jednostek

50

50

jednostek

jednostek

20g

20g

(50%)

(50%)

– 50g

– 50g

roztworu

roztworu

Xg

Xg

(50%)

(50%)

– 150g

– 150g

roztworu

roztworu

Xg

Xg

(50%)

(50%)

= 20gx150g/50g = 60g

= 20gx150g/50g = 60g

X

X

wody

wody

= 150g – 50g = 90g

= 150g – 50g = 90g

Stężenie molowe roztworu równa się stosunkowi

Stężenie molowe roztworu równa się stosunkowi

liczby moli substancji (n) do objętości roztworu (v),

liczby moli substancji (n) do objętości roztworu (v),

czyli jest to liczba moli substancji rozpuszczonej

czyli jest to liczba moli substancji rozpuszczonej

znajdująca się w 1dm

znajdująca się w 1dm

3

3

roztworu. Wyraża się w

roztworu. Wyraża się w

molach/dm

molach/dm

3

3

C

C

mol

mol

= n/v [mol/dm

= n/v [mol/dm

3

3

]

]

Mol

Mol

(jednostka liczności materii) jest ilością

(jednostka liczności materii) jest ilością

substancji, która zawiera tyle atomów,

substancji, która zawiera tyle atomów,

cząstek, jonów, elektronów ile atomów

cząstek, jonów, elektronów ile atomów

zawartych jest w 12g węgla

zawartych jest w 12g węgla

12

12

C.

C.

Masy molowe atomów pierwiastków są

Masy molowe atomów pierwiastków są

równe liczbowo masom atomowym, lecz

równe liczbowo masom atomowym, lecz

wyrażone są w gramach.

wyrażone są w gramach.

Liczba elementów materii zawartych w

Liczba elementów materii zawartych w

jednym

molu

substancji

(zwana

liczbą

jednym

molu

substancji

(zwana

liczbą

Avogadro) równa jest 6,023x10

Avogadro) równa jest 6,023x10

23

23

Masa molowa H

Masa molowa H

2

2

SO

SO

4

4

= 2x1g + 32g + 4x16g =

= 2x1g + 32g + 4x16g =

98g

98g

Objętość molowa gazów w warunkach
normalnych to 22,4 dm

3

/mol.

Oblicz stężenie molowe roztworu otrzymanego po

Oblicz stężenie molowe roztworu otrzymanego po

rozpuszczeniu 30g NaOH w 100cm

rozpuszczeniu 30g NaOH w 100cm

3

3

wody, jeżeli

wody, jeżeli

gęstość tego roztworu wynosi 1,22g/cm

gęstość tego roztworu wynosi 1,22g/cm

3

3

.

d=m/v

d=m/v

m = d

m = d

x

x

v

v

M

M

roztworu

roztworu

= 1,22g/cm

= 1,22g/cm

3

3

x 1000cm

x 1000cm

3

3

= 1220g

= 1220g

30g

30g

NaOH

NaOH

– 130g

– 130g

roztworu

roztworu

X g

X g

NaOH

NaOH

– 1220g

– 1220g

roztworu

roztworu

X=281,5 g

X=281,5 g

NaOH

NaOH

M

M

mol

mol

NaOH = 23g + 16g + 1g = 40 g

NaOH = 23g + 16g + 1g = 40 g

1mol

1mol

NaOH

NaOH

-40g

-40g

N

N

moli

moli

– 281,5g

– 281,5g

N

N

moli

moli

= 7,0 moli

= 7,0 moli

7,0 moli zawarte jest w 1000cm

7,0 moli zawarte jest w 1000cm

3

3

(1220g), a

(1220g), a

więc stężenie molowe wynosi 7.

więc stężenie molowe wynosi 7.

Roztwór 35% HNO

Roztwór 35% HNO

3

3

o gęstości 1,18g/cm

o gęstości 1,18g/cm

3

3

jakie

jakie

ma stężenie molowe?

ma stężenie molowe?

1cm

1cm

3

3

– 1,18g

– 1,18g

1000cm

1000cm

3

3

- Xg

- Xg

roztworu

roztworu

Xg

Xg

roztworu

roztworu

= 1180g

= 1180g

35g

35g

HNO3

HNO3

– 100g

– 100g

roztworu

roztworu

Xg

Xg

HNO3

HNO3

– 1180g

– 1180g

Xg

Xg

HNO3

HNO3

= 413g

= 413g

HNO3

HNO3

Masa molowa HNO

Masa molowa HNO

3

3

= 1g + 14g +3x16g = 63g

= 1g + 14g +3x16g = 63g

1mol

1mol

HNO3

HNO3

– 63g

– 63g

Nmoli

Nmoli

HNO3

HNO3

– 413 g

– 413 g

Nmoli

Nmoli

HNO3

HNO3

=6,55 moli

=6,55 moli

Roztwór ma stężenie 6,55 molowe

Roztwór ma stężenie 6,55 molowe

Zadania do wykonania

1) Ile należy pobrać krystalicznego

1) Ile należy pobrać krystalicznego

NaOH,

NaOH,

a ile wody aby otrzymać 900g

a ile wody aby otrzymać 900g

25% roztworu.

25% roztworu.

•

25g NaOH – 100g roztworu

25g NaOH – 100g roztworu

•

Xg NaOH - 900g roztworu

Xg NaOH - 900g roztworu

•

Xg NaOH = (25x900)/100g

Xg NaOH = (25x900)/100g

•

X = 225g NaOH

X = 225g NaOH

•

Xg wody = 900g roztworu – 225 g

Xg wody = 900g roztworu – 225 g

KOH = 675g wody

KOH = 675g wody

2) Ile należy pobrać krystalicznego

2) Ile należy pobrać krystalicznego

NaOH,

NaOH,

a ile wody aby otrzymać 800cm

a ile wody aby otrzymać 800cm

3

3

roztworu o stężeniu 1 mol/dm

roztworu o stężeniu 1 mol/dm

3

3

.

.

Masa molowa:

Masa molowa:

Na - 23

Na - 23

O - 16

O - 16

H - 1

H - 1

Masa molowa NaOH = 23+16+1=40

Masa molowa NaOH = 23+16+1=40

1 dm

1 dm

3

3

= 1000 cm

= 1000 cm

3

3

1 mol NaOH – 1000 cm

1 mol NaOH – 1000 cm

3

3

X mola NaOH – 800 cm

X mola NaOH – 800 cm

3

3

X mola NaOH = 0,8 mola

X mola NaOH = 0,8 mola

1 mol NaOH – 40 g

1 mol NaOH – 40 g

0,8 mola NaOH – X g

0,8 mola NaOH – X g

X g =

X g =

32 g NaOH

32 g NaOH

Xg wody = 800g r-ru – 32 g NaOH =

Xg wody = 800g r-ru – 32 g NaOH =

768g wody

768g wody

3) Ile należy pobrać 20% roztworu

K

3

PO

4

, a ile 11% roztworu K

3

PO

4

aby

otrzymać
1 dm

3

15% roztworu tego związku o

gęstości 1,215 g/cm

3

.

20

20

%

%

11

11

%

%

15

15

%

%

4

4

jednostki

jednostki

5

5

jednostek

jednostek

9

9

jednostek

jednostek

4g

4g

(20%)

(20%)

– 9g

– 9g

roztworu

roztworu

Xg

Xg

(20%)

(20%)

– 1215g

– 1215g

roztworu

roztworu

Xg

Xg

(20%)

(20%)

= (4x1215)/9 =

= (4x1215)/9 =

540 g

540 g

X

X

(11%)

(11%)

= 1215g – 540g =

= 1215g – 540g =

675g

675g

m

m

roztworu

roztworu

= 1,215g/cm

= 1,215g/cm

3

3

x 1000cm

x 1000cm

3

3

= 1215g

= 1215g