Rozpuszczalność substancji

Rozpuszczalność substancji.

Woda i roztwory wodne

Wiemu już,

• dlaczego substancje rozpuszczają się w wodzie,
• że proces ten nie jest reakcją chemiczną, ponieważ nie powstają nowe związki,
• że jest to nic innego jak wnikanie drobin jednej substancji w drobiny drugiej,
• jak rodzielić mieszaninę, np. poprzez odparowanie.

Pozostało nam rozszyfrowanie, jak obliczyć, ile substancji jest w stanie rozpuścić się w wodzie.

Zanim to zaczniemy doprecyzujmy pewną zależność, a mianowicie - rozpuszczalność a temperatura rozpuszczalnika.

Doświadczenie

Azotan(V) potasu to sól, która bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie. Porównajmy jej rozpuszczalność w różnych temperaturach:

W temperaturze 20℃ w 100 g wody rozpuszcza się prawie 31,6 g azotanu(V) potasu, gdy rozpuszczalnik jest cieplejszy - 60℃, w 100 g wody ropuszcza się aż 110g substancji. Zatem możemy stwierdzić, żę rozpuszczalność substancji zależy od temperatury.

Chcąc porównać zdolność substancji do rozpuszczania się w określonym rozpuszczalniku np. wodzie, wprowadzono wielkość fizyczną nazywaną rozpuszczalnością.

Rozpuszczalność substancji - oznaczenia przy zadaniach rachunkowych

Rozpuszczalność substancji (R) - maksymalna ilość gramów substancji, jaka jest w stanie rozpuścić się w 100 gramach rzpuszczalnika np. wody w danej temperaturze i pod danym ciśnieniem, tworząc roztwór nasycony.

Co to jest krzywa rozpuszczalności?

To wykres, z którego możemy odczytać masę substancji rozpuszconej w 100 g wody w danej temperaturze.

Krzywa rozpuszczalności - zależność rozpuszczalności gazów w wodzie od temperatury.

To już wiemyRozpuszczalność gazów z reguły maleje wraz ze wzrostem temperatury. Z substancjami stałymi zazwyczaj jest odwrotnie.

Krzywe rozpuszczalności przedstawiają rozpuszczalność substancji w roztworze nasyconym (a). Obszar pod krzywą rozpuszczalności przedstawia liczbę gramów substancji rozpuszczonej w 100 g wody, w roztworze nienasyconym (b).

Obliczanie zadań na podstawie krzywej rozpuszczalności

Skorzystaj z wykresu rozpuszczalności i odczytaj ile gramów azotanu(V) sodu rozpuści się w 100 g wody w podanych temperaturach:a) 10℃ b) 50℃

NaNO₃

Pamiętaj, każde zadanie tekstowe powinno mieć odpowiedź

Skorzystaj z wykresu rozpuszczalności i odczytaj ile gramów chlorku sodu rozpuści się w 100 g wody w podanych temperaturach:a) 0℃ b) 30℃ c) 50℃ d) 70℃ e) 90℃

NaCl

Pamiętaj, każde zadanie tekstowe powinno mieć odpowiedź

Ile należy kupić soli kuchennej, żeby przygotować solankę (nasycony roztwór chlorku sodu) w temperaturze 20℃? Naczynie, które mamy do dyspozycji, to słoik z 1 l wody. Gęstość wody wynosi 1 g/cm³

1.

Dane:

Szukane:

T = 20℃V w = 1 l d = 1 g/cm³

mw = ?ms = ?

2. Z wykresu rozpuszczalności wynika, że w temperaturze 20℃ możemy maksymalnie rozpuścić 36 g chlorku sodu w 100 g wody.

3. Aby obliczyć masę wody musimy skorzystać ze zworu na gęstość (przekształcić go)

dw = mw/ Vw mw = dw x Vw

V w = 1 l = 1000 cm³

mw = 1 g/cm³ x 1000 cm³mw = 1000 g

4. Obliczamy masę chlorku sodu, korzystając z proporcji

36 gx g

100 g1000 g

36 g chlorku sodu - 100 g wody x g chlorku sodu - 1000 g wody

X =

36 g x 1000 g100g

X = 360 g zatem ms = 360 g

Odpowiedź: Aby przygotować solankę w temperaturze 20℃, należy rozpuścić 360 g chlorku sodu w 1 l wody.

Skorzystaj z wykresu rozpuszczalności i oblicz, ile gramów azotanu(V) potasu rozpuści się w 500 g wody w temperaturze 50℃, tworząc roztwór nasycony.

1.

Dane:

Szukane:

mw = 500 gT = 50℃

ms = ?

2. Z wykresu rozpuszczalności wynika, że w temperaturze 50℃ możemy maksymalnie rozpuścić 87 g azotanu(V) potasu w 100 g wody.

3. Obliczamy masę chlorku sodu, korzystając z proporcji

87 gx g

100 g500 g

X =

87 g x 500 g100g

87 g azotanu(V) potasu - 100 g wody x g azotanu(V) potasu - 500 g wody

X = 435 g zatem ms = 435 g

Odpowiedź: W 500 g wody w temperaturze 50℃ rozpuści się 435 g azotanu(V) potasu.

Jeśli masz problemy ze zrozumieniem tego materiału, obejrzyj

Rozwiązywanie zadań na podstawie krzywej rozpuszczalności

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Oblicz, w jakiej ilości wody należy rozpuścić 40 g azotanu(V) ołowiu(II) - Pb(NO₃)₂, aby otrzymać roztór nasycony w temperaturze 60°C.

7.

Podaj, ile gramów azotanu(V) ołowiu(II) - Pb(NO₃)₂ rozpuszczono w 100 g wody o temperaturze 20°C, jeśli otrzymano roztwór nasycony. Napisz, co się stanie jeśli ten roztwór zostanie ogrzany do temperatury 40°C.

8.

Korzystając z wykresu rozpuszczalności podaj, ile gramów jodku potasu - KI rozpuszczono w 100 g wody o temperaturze 50°C, jeśli otrzymano roztwór nasycony. Napisz, co się stanie, jeśli roztwór zostanie oziębiony do temperatury 20°C.

9.

10.

Korzystając z wykresu rozpuszczalności, oblicz w jakiej ilości wody należy rozpuścić: a) 120 g azotanu(V) ołowiu(II)- Pb(NO₃)₂, aby otrzymać roztwór nasycony w temperaturze 20°C b) 20 g siarczanu(VI) miedzi(II)- CuSO₄, aby otrzymać roztwór nasycony w temperaturze 60°C

W 75 g nasyconego roztworu wodnego o temperaturze 70°C znajduje się 25 g substancji rozpuszczonej. Oblicz rozpuszczalność tej substancji. Na podstawie wykresu rozpuszczalności określ, jaka to mogła być substancja.

11.

W 150 g wody o temperaturze 70°C rozpuszczono 75 g pewnej substancji i otrzymano roztwór nasycony. Oblicz rozpuszczalność tej substancji. Na podstawie wykresu rozpuszczalności określ, jaka to mogła być substancja. Podaj jej wzór i nazwę.

12.

W 52 g nasyconego roztworu wodnego o temperaturze 40°C znajduje się 32 g substancji rozpuszczonej. Oblicz rozpuszczalność tej substancji. Na podstawie wykresu rozpuszczalności określ, jaka to mogła być substancja. Podaj wzór i nazwę.

13.

Korzystając z wykresu rozpuszczalności substancji oblicz, ile gramów saletry sodowej-NaNO₃ trzeba dodatkowo rozpuścić w 100 g wody po jej ogrzaniu od temperatury 40°C do 60°C, aby roztwór nadal był nasycony.

14.

Rozpuszczalność azotanu(V) potasu- KNO₃ w temperaturze 50°C wynosi 85 g. Oblicz, ile gramów tej soli można rozpuścić w 1 dm³ wody o temperaturze 50°C.

15.

W 300 g wody o temperaturze 85°C rozpuszczono siarczan (VI) miedzi(II) CuSO₄ i otrzymano roztwór nasycony. Oblicz, ile gramów siarczanu(VI) miedzi(II) wykrystalizuje się po oziębieniu tego roztworu do temperatury 20°C.

16.

17.

Oblicz, jaką ilość soli kamiennej NaCl trzeba rozpuścić w 200 g wody, by otrzymać roztwór nasycony w temperaturze 20°C.

18.

W celu otrzymania nasyconego roztworu cukru o temperaturze 24°C zużyto 500 g wody i 1045 g cukru. Oblicz rozpuszczalność cukru w tej temperaturze.

19.

Praca domowa

Zeszyt ćwiczeń zad.1, 2, 3 str. 93-94

Odeślij do następnej lekcji

Do przygotowania tej prezentacji wykorzystałam zasoby Internetu oraz materiały z wydawnictw: Mac i Nowa Era

Wioletta Orłowska