Номер 5, страница 136 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

5. Рассчитайте массовую долю бертолетовой соли $KClO_3$ в её насыщенном растворе массой 800 г. Растворимость соли при $10\,^\circ\text{C}$ составляет 5 г на 100 г воды.

Дано:

Масса насыщенного раствора $m_{р-ра} = 800$ г

Температура $t = 10$ °C

Растворимость бертолетовой соли $S(\text{KClO}_3) = 5$ г на 100 г воды

$m_{р-ра} = 800 \text{ г} = 0.8 \text{ кг}$

$m_{соли} = 5 \text{ г} = 0.005 \text{ кг}$

$m_{воды} = 100 \text{ г} = 0.1 \text{ кг}$

Найти:

Массовую долю $\text{KClO}_3$ в растворе, $\omega(\text{KClO}_3)$ — ?

Решение:

Массовая доля растворенного вещества ($\omega$) определяется как отношение массы этого вещества ($m_{в-ва}$) к общей массе раствора ($m_{р-ра}$).

$\omega = \frac{m_{в-ва}}{m_{р-ра}}$

Из условия задачи известно, что растворимость соли при 10 °C составляет 5 г на 100 г воды. Это означает, что для приготовления насыщенного раствора можно растворить 5 г $\text{KClO}_3$ в 100 г воды.

Найдем массу такого насыщенного раствора. Она будет равна сумме масс растворителя (воды) и растворенного вещества (соли):

$m_{нас.р-ра} = m(\text{H}_2\text{O}) + m(\text{KClO}_3) = 100 \text{ г} + 5 \text{ г} = 105 \text{ г}$

Теперь можно вычислить массовую долю $\text{KClO}_3$ в полученном насыщенном растворе. Концентрация насыщенного раствора при данной температуре является постоянной величиной и не зависит от общей массы раствора. Следовательно, эта массовая доля будет одинаковой как для 105 г раствора, так и для 800 г раствора.

$\omega(\text{KClO}_3) = \frac{m(\text{KClO}_3)}{m_{нас.р-ра}} = \frac{5 \text{ г}}{105 \text{ г}} \approx 0.0476$

Часто массовую долю выражают в процентах. Для этого полученное значение нужно умножить на 100%.

$\omega(\text{KClO}_3) = 0.0476 \times 100\% = 4.76\%$

Ответ: массовая доля бертолетовой соли в ее насыщенном растворе при 10 °C составляет приблизительно 0.0476, или 4.76%.