Karta pracy z chemii – klasa II – Stężenia procentowe i rozpuszczalność

Rozpuszczalność R – ilość substancji jaka w danej temperaturze można rozpuścić w 100 g rozpuszczalnika (zwykle jest to woda) aby otrzymać roztwór nasycony. Zad 1. Oblicz ile azotanu potasu KNO3 można rozpuścić w 300 g wody w temperaturze 600C? Rozpuszczalność KNO3 dla 600C wynosi: R60 = 110 g

100 g wody – 110 g KNO3

300 g wody – x

g

g

ggx 330

100

110300 =⋅=

Zad 2. Oblicz ile chlorku potasu KCl wykrystalizuje jeśli 600 g nasyconego w 700C roztworu oziębimy do 300C ?

Rozpuszczalność KCl w 300C wynosi: R30 = 40 g a w 700C: R70 = 50 g

Wykrystalizowało: mkr = x70 – x30 = = 300 g – 240 g = 60 g

100 g wody – 40 g KCl

600 g wody – x30

g

g

ggx 240

100

4060030 =⋅=

100 g wody – 50 g KCl

600 g wody – x70

g

g

ggx 300

100

5060070 =⋅=

Zestaw zadań powtórzeniowych – rozpuszczalność i stężenie procentowe

(Uwaga: w w/w. zestawie zadań gęstość wody przyjmujemy: ρ ρ ρ ρ = 1 g / cm3 = 1 kg / dm3) 1. Na podstawie badań rozpuszczalności siarczanu potasu K2SO4 w wodzie, w różnych

temperaturach, uzyskano następujące dane:

Temperatura [oC] 20 40 60 80 100

Rozpuszczalność [g] 11,0 14,8 18,4 21,5 24

Sporządź wykres zależności rozpuszczalności tego związku od temperatury i odczytaj: a) jaka jest rozpuszczalność siarczanu potasu w temperaturze 50°C, b) w jakiej temperaturze rozpuszczalność siarczanu potasu wynosi 20 g. c) ile gramów siarczanu potasu można dodatkowo rozpuścić w 100 g wody po podgrzaniu z 20°C do 70°C.

2. Badano rozpuszczalność dwutlenku siarki w wodzie i uzyskano następujące dane:

Temperatura[oC] 20 40 60 80

Rozpuszczalność [g] 10,6 5,5 3,25 2,1

Sporządź wykres zależności rozpuszczalności tego związku od temperatury i odczytaj: a) jaka jest rozpuszczalność dwutlenku siarki SO2 w temperaturze 10°C, b) w jakiej temperaturze rozpuszczalność tego tlenku wynosi 4 g.

3. Do jednej z dwóch zlewek, zawierających po 100 g wody o temperaturze 20°C, wrzucono 30 g chlorku sodu NaCl a do drugiej 30 g siarczanu miedzi CuSO4. Ustal, czy w obu zlewkach nastąpi całkowite rozpuszczenie się tych związków.

4. Podaj dwa sposoby, za których pomocą z nienasyconego roztworu azotanu(V) sodu NaNO3 można otrzymać roztwór nasycony.

5. Podaj dwa sposoby, za których pomocą z nasyconego roztworu azotanu(V) ołowiu (II) Pb(NO3)2 można otrzymać roztwór nienasycony.

6. W jakiej ilości wody należy rozpuścić 75 g saletry potasowej KNO3, aby w 30°C uzyskać roztwór nasycony.

7. W jakiej ilości wody należy rozpuścić 120 g azotanu(V) ołowiu (II) Pb(N03)2, aby otrzymać roztwór nasycony w temperaturze 20°C?

8. Na podstawie wykresu rozpuszczalności odpowiedz: a) Ile gramów: azotanu(V) potasu KNO3, chlorku amonu NH4CI, azotanu(V) sodu NaNO3

rozpuszczono w 100 g wody w temp. 80°C, żeby otrzymać roztwory nasycone? b) Która z tych substancji ma największą, a która najmniejszą rozpuszczalność w 80°C ? c) Rozpuszczalność której z substancji rośnie najszybciej w przedziale temperatur: 50-70°C?

9. Oblicz, ile gramów soli kuchennej NaCl można rozpuścić w l dm3 wody w temperaturze 20°C.

10. Rozpuszczalność azotanu(V) potasu KNO3 w temperaturze 50°C wynosi 85 g. Ile gramów tej soli można rozpuścić w 1 dm3 wody o temp. 50°C?

11. Ile gramów azotanu(V) ołowiu(II) Pb(NO3)2 rozpuszczono w 100 g wody w 20°C, jeśli otrzymano roztwór nasycony? Co się stanie, gdy ten roztwór ogrzeje się do 40°C?

12. Ile gramów jodku potasu KI rozpuszczono w 100 g wody, aby otrzymać roztwór na-sycony w temperaturze 50°C? Co się stanie, jeśli roztwór ten oziębi się do temp. 20°C?

13. Podaj, do jakiej temperatury trzeba podgrzać sporządzany roztwór azotanu sodu NaNO3, aby w 250 g wody rozpuścić 285 g tej soli.

14. Oblicz, ile gramów azotanu potasu trzeba do sporządzenia 150 g wodnego roztworu nasyconego w 40°C.

15. Ustal, ile gramów siarczanu(VI) miedzi(II) CuSO4 można dodatkowo rozpuścić w 50 g wody, po podwyższeniu temperatury z 20°C do 80°C.

16. Ile gramów saletry sodowej NaNO3 trzeba dodatkowo rozpuścić w 100 g wody po ogrzaniu od 40°C do 60°C, aby roztwór był nadal nasycony?

17. Ile gramów jodku potasu KI trzeba dodatkowo rozpuścić w 100 g wody po ogrzaniu od 20°C do 50°C, aby roztwór był nadal nasycony?

18. Otrzymano roztwór nasycony siarczanu miedzi CuSO4 w 100 g wody w temperaturze 80°C. Ustal, ile gramów substancji wykrystalizuje po oziębieniu roztworu do 10°C?

19. Ustal, ile gramów siarczanu miedzi CuSO4 wykrystalizuje, jeżeli 50 g wodnego roztworu tego związku, nasyconego w temperaturze 60°C, ochłodzi się do temperatury 30°C.

20. W 100 g wody o temperaturze 20°C rozpuszczono azotan(V) srebra(I) AgNO3 i otrzymano roztwór nasycony. Ile gramów azotanu(V) srebra(I) wykrystalizuje po ochłodzeniu roztworu do temperatury 10°C?

**21. W 74 g nasyconego roztworu substancji „A" znajdują się 24 g tej substancji, na-tomiast w 250 g nasyconego roztworu wodnego substancji „B" znajduje się 50 g substancji „B" w tej samej temperaturze. Która z tych substancji ma większą rozpuszczalność i o ile? Stężenie procentowe Cp – ilość gramów substancji jaka została rozpuszczona w 100 g roztworu. Stężenie procentowe można liczyć zarówno ze wzoru, jak również z proporcji

%100⋅=−rur

sp m

mC ms – masa substancji rozpuszczonej, mr-ru – masa roztworu

mr-ru = ms + mrozp mrozp – masa rozpuszczalnika Zad 1. Rozpuszczono 50 g substancji w 350 g wody Oblicz stężenie procentowe tego roztworu?

ms = 50 g; mr-ru = ms + mw mr-ru = 50 g + 350 g = 400 g

%5,12%100

400

50 =⋅=g

gCp

lub 400 g roztworu – 50 g subst.

100 g roztworu – Cp Zad 2. Oblicz stężenie procentowe roztworu powstałego poprzez dodanie 50 g pewnej soli do 250 g

40 % roztworu tej soli?

100 % – 250 g (roztwór)

40 % – x (substancja)

ms = 50 g + x = 50 g + 100 g = 150 g mr-ru = 250 g + 50 g = 300 g %50%100

300

150 =⋅=g

gCp

Zad 3. Oblicz stężenie procentowe nasyconego w 300C roztworu chlorku sodu NaCl?

Rozpuszczalność NaCl w 300C: R30 = 40 g; mr-ru = ms + mw = 40 g + 100 g = 140 g

%6,28%100

140

40 ≈⋅=g

gCp

22. Oblicz stężenie procentowe roztworu otrzymanego w wyniku rozpuszczeniu 25 g substancji w 200 g wody.

23. W 300 g roztworu znajduje się 6 g cukru. Oblicz stężenie procentowe tego roztworu. 24. Z jednej tony buraków cukrowych uzyskano 200 kg cukru buraczanego. Ile procent

cukru zawierały te buraki? 25. Ile gramów substancji należy rozpuścić w 360 g wody, aby otrzymać roztwór 20%? 26. W jakiej ilości wody należy rozpuścić 80 g pewnej soli, aby otrzymać roztwór 10% *27. Oblicz stężenie procentowe tlenu rozpuszczonego w wodzie deszczowej, jeśli 1 dm3

tej wody zawiera 50 mg rozpuszczonego tlenu. Wskazówka: W pierwszej kolejności zamień jednostki i skorzystaj z gęstości wody.

28. Ile gramów NaCl i ile gramów wody należy użyć, aby otrzymać 200 g roztworu 15%? 29. Ile gramów chlorku magnezu i ile cm3 wody należy przygotować, aby otrzymać 500 g

roztworu o stężeniu 1%? 30. Zawartość soli w wodzie morskiej wynosi 3,5%. Ile kilogramów soli pozostanie po

całkowitym odparowaniu 200 kg wody morskiej?

Regułę krzyża stosuje się do rozwiązywania zadań na mieszanie roztworów:

Cp1 Cp3 – Cp2 = A Cp3 Cp2 Cp1 – Cp2 = B

Cp1: A części Cp3: A + B części Cp2: B części

Komentarz: Z powyższego schematu wynika, że aby otrzymać roztwór o stężeniu Cp3 należy zmieszać ze sobą roztwór o stężeniu Cp1 z roztworem o stężeniu Cp2 w stosunku masowym A : B. Otrzymamy wówczas A + B części masowych roztworu o stężeniu Cp3 np.: Zad 1. Oblicz ile 30% roztworu należy dodać do 40 g 60% roztworu aby otrzymać roztwór 50%?

60% 50 – 30 = 20 cz. 50% 30% 60 – 50 = 10 cz.

60%: 2 cz. – 40 g

30%: 1 cz. – x g

g

gx 20

2401 =⋅=

Zad 2. Oblicz ile gramów 40% roztworu otrzymasz po zmieszaniu 20 g 60% z wodą?

60% 40 – 0 = 40 cz. 40% 0% 60 – 40 = 20 cz.

60%: 2 cz. – 20 g

40%: 3 cz. – x g

g

gx 30

2203 =⋅=

Zad 3. Oblicz stężenie procentowe roztworu otrzymanego poprzez zmieszanie 200 cm3 50% roztworu o gęstości 1,5 g / cm3 z 500 g roztworu o stężeniu 10 %?

mr-ru1 = ρ • V = 1,5 g/cm3 • 200 cm3 = 300 g Masa substancji (1) x = 150 g; (2) y = 50 g; (1 + 2) ms = 200 g Masa roztworu (1 + 2) mr-ru = 300 g + 500 g = 800 g

Stężenie: %25%100800

200%100 =⋅=⋅=

− g

g

m

mC

rur

sp

100 % – 300 g (roztwór 1)

50 % – x (substancja 1)

100 % – 500 g (roztwór 2)

10 % – y (substancja 2)

31. Do 80 g 15-procentowego roztworu kwasu siarkowego(VI) dodano 20 g wody. Jakie jest stężenie procentowe otrzymanego roztworu?

32. Z 200 g 5-procentowego roztworu odparowano 75 g wody. Oblicz stężenie procen-towe powstałego roztworu.

33. Do 5 kg 5%. roztworu cukru dodano 100 g cukru. Jakie jest stężenie procentowe otrzymanego roztworu?

34. Ile gramów chlorku sodu otrzyma się po odparowaniu do sucha 150 g 5-procento-wego roztworu?

*35. Zmieszano ze sobą dwa roztwory tej samej substancji: 100 g roztworu o stężeniu 2% z 50 g roztworu o stężeniu 0,5%. Jakie jest stężenie powstałego w ten sposób roztworu?

*36. Ile gramów czystego kwasu siarkowego(VI) znajduje się w 0,5 dm3 roztworu o stężeniu 60%? Gęstość tego roztworu wynosi 1,5 g / cm3.

*37. Do 200 cm3 roztworu o stężeniu 15% i gęstości 1,2 g / cm3 dodano 60 cm3 wody. Oblicz stężenie procentowe otrzymanego roztworu.

*38. Do 60 g roztworu soli o stężeniu 12%, dodano 20 g tej soli. Oblicz stężenie pro-centowe roztworu.

*39. W laboratorium sporządzono 5% wodny roztwór chlorku sodu mając do dyspozycji roztwór 15% i wodę. W jakim stosunku wagowym zmieszano roztwór 15% z wodą? Jaką masę roztworu 15% użyto do sporządzenia roztworu, jeżeli użyto 60 g wody?

*40. Do ilu gramów wody należy wlać 150 g roztworu 30-procentowego, aby powstał roztwór o stężeniu 25%?

*41. Oblicz, jakie ilości roztworów siarczanu(VI) miedzi(II) o stężeniach 10% i 1% uczeń zmieszał w naczyniu, jeśli otrzymał 900 g roztworu 2-procentowego.

*42. Ile gramów wody dodano do 5-procentowego roztworu, w którym było 10 g sub-stancji, jeżeli powstał roztwór 2,5-procentowy?

*43. Ile gramów wody należy dodać do 400 g 20-procentowego roztworu, aby otrzymać 15-procentowy roztwór?

**44. W 0,5 kg wody rozpuszczono 170 g uwodnionego chlorku miedzi(II) CuCI2 • 2 H2O. Jakie jest stężenie powstałego roztworu?

**45. Oblicz jaką masę roztworu kwasu siarkowego o stężeniu 75% należy dodać do 30 cm3 roztworu o stężeniu 30% i gęstości 1,2 g / cm3 aby otrzymać roztwór 45%? (*) Jaką objętość będzie posiadał kwas o stężeniu 75%, jeśli jego gęstość wyniesie 1,8 g / cm3 ?

**46. Do 200 g 4-procentowego roztworu kwasu solnego dodano roztwór tego samego kwasu o innym stężeniu. Jakie było stężenie procentowe dodanego roztworu, jeśli otrzymano 300 g roztworu o stężeniu 5%?

**47. Zmieszano ze sobą trzy roztwory tej samej substancji: I - 100 g roztworu 70%, II - 200 g roztworu 30% o gęstości 1,5 g / cm3, III - 400 g roztworu 5%. Oblicz stężenie procentowe otrzymanego roztworu.

48. Oblicz rozpuszczalność jeżeli stężenie nasyconego roztworu wynosi 10%. 49. Korzystając z wykresu rozpuszczalności substancji, oblicz stężenie procentowe

nasyconego roztworu chlorku amonu NH4CI w temperaturze 80°C. 50. Oblicz rozpuszczalność substancji, jeżeli stężenie nasyconego roztworu w danej

temperaturze wynosi 20%. 51. Do 400 g wody dodano 200 g pewnej substancji, przy czym okazało się, że rozpuściła

się tylko połowa. Oblicz rozpuszczalność substancji w danej temperaturze. *52. Do 800 g nasyconego roztworu chlorku sodu w temperaturze 20°C dodano 200 g

wody. Oblicz stężenie procentowe otrzymanego roztworu. *53. Korzystając z wykresu rozpuszczalności określ w jakiej temperaturze 20% roztwór

siarczanu (VI) miedzi (II) CuSO4 będzie roztworem nasyconym? Wskazówki: Skorzystaj najpierw z definicji stężenia procentowego a następnie z definicji

rozpuszczalności i utwórz odpowiednią proporcję.

*54. Ile procent siarki zawiera 20 % roztwór kwasu siarkowego (VI) H2SO4? Wskazówki: W pierwszej kolejności skorzystaj z mas atomowych i wylicz zawartość siarki w

czystym (100%) kwasie siarkowym a dopiero potem w roztworze

**55. Ile gramów wodorotlenku sodu zawierającego 5% zanieczyszczeń należy rozpuścić w wodzie aby otrzymać 200 g 10% roztworu tej substancji?

Wskazówki: W pierwszej kolejności oblicz ile czystego wodorotlenku potrzeba do otrzymania roztworu a potem w ilu gramach zanieczyszczonego znajduje się żądana ilość czystego wodorotlenku.

**56. Oblicz stężenie procentowe roztworu otrzymanego po rozpuszczeniu 32,2 g 10-wodnego siarczanu(VI) sodu Na2SO4 • 10 H2O w 124 g wody.

Materiał przygotował mgr inż. Bartosz Stasicki w oparciu o dostępne zbiory zadań z chemii dla uczniów gimnazjum