Бейорганикалық химия-1

Екі ерітіндіні араластырып үшінші ерітінді алуға қатысты есептерді шығарып үйренейік.

 

Еркерту: Араласатын екі ерітіндідегі еріген заттар бірдей болуы керек (мысалы бірінші және екінші ерітіндіде тек NaCl ерітілген). Яғни мұнда әртүрлі заттар арасындағы химиялық реакция қарастырылмайды. Тек бірдей заттың әртүрлі ерітініділерінің араласуы қарастырылады.

 

Әдетте, мұндай есептерде бастапқы екі ерітіндінің массасы мен еріген заттардың массалық үлестері беріледі. Және, оларды араластыру нәтижесінде түзілген үшінші ерітінді құрамыдағы еріген заттың массалық үлесін есептеуді сұрайды.

 

Формулалар:

Алдымен бастапқы ерітіндідегі еріген заттың массасын тауып алу керек

m_{1(еріген зат)} = w₁ ∙ m_{1(ерітінді)} / 100%

m_{2(еріген зат)} = w₂ ∙ m_{2(ерітінді)} / 100%

m_{3(еріген зат)} = m_{1(еріген зат)} + m_{2(еріген зат)}

m_{3(ерітінді)} = m_{1(ерітінді)} + m_{2(ерітінді)}

w₃ = m_{3(еріген зат)} ∙ 100% / m_{3(ерітінді)} 

Немесе, осының барлығын бір формулаға жинақтауға болады. Бұл формулада еріген заттың массасын жеке есептеу қажет емес

w₁ ∙ m₁ + w₂ ∙ m₂ = w₃ ∙ m₃

w₃ = (w₁ ∙ m₁ + w₂ ∙ m₂) / m₃

w – ерітіндідегі еріген заттың массалық үлесі (%)

m – ерітіндінің массасы (г, кг, т)  

1000 г = 1 кг

1000 кг = 1 т

 

Мысал есептер:

1. 200 г 5%-дық және 300 г 20%-дық NaOH ерітінділерін араластырғанда алынған жаңа ерітіндідегі NaOH-ң массалық үлесін анықтаңыз. 

 

Массалық үлесті есептеу

Алдымен бастапқы ерітіндідегі еріген NaOH массасын тауып алайық

m_{1(еріген зат)} = 5% ∙ 200 г / 100% = 10 г

m_{2(еріген зат)} = 20% ∙ 300 г / 100% = 60 г

m_{3(еріген зат)} = 10 г + 60 г = 70 г

m_{3(ерітінді)} = 200 г + 300 г = 500 г

w₃ = 70 г ∙ 100% / 500 г = 14%

 

Немесе, осының барлығын бір формулаға жинақтайық

w₃ = (5% ∙ 200 г + 20% ∙ 300 г ) / 500 г = (1000 + 6000) / 500 = 7000 / 500 = 14%

 

Тағы бір жолы, массалық үлесті бірлік үлес арқылы көрсету

5% = 0.05; 20% = 0.20;

w₃ = (0.05 ∙ 200 г + 0.20 ∙ 300 г ) / 500 г = (10 + 60) / 500 = 70 / 500 = 0.14 = 14%

 

----------------------------------------- 

2. Нәтижесінде 30%-к ерітінді алу үшін күкірт қышқылының 200 г 10%-к ерітіндісіне қосу қажет 40%-к ерітіндінің массасы

Массалық үлесті есептеу

Алдымен бірінші ерітіндідегі еріген H₂SO₄ массасын тауып алайық

m_{1(еріген зат)} = 10% ∙ 200 г / 100% = 20 г

Ал екінші ерітінді массасы m₂ белгісіз болғандықтан Х деп бергілейміз

m_{2(еріген зат)} = 20% ∙ X г / 100% = 0.4X г

m_{3(еріген зат)} = 20 + 0.4X

m_{3(ерітінді)} = m_{1(ерітінді)}+ m_{2(ерітінді)} = 200 + X

w₃ = (20 + 0.4X) ∙ 100% / (200 + X) = 30%

Қарапайым математикалық теңдеуден Х-ті табамыз

20 + 0.4X = 0.3(200 + X)

20 + 0.4X = 60 + 0.3X

X = 400

m_{2(ерітінді)} = 400 г

 

Немесе,

осының барлығын бір формулаға жинақтайық

w₁ ∙ m₁ + w₂ ∙ m₂ = w₃ ∙ m₃

m₂ = (w₃ ∙ m₃ - w₁ ∙ m₁) / w₂

ыңғайлы болу үшін, массалық үлестерді бірлік үлес ретінде жазайық

10% = 0.01; 40% = 0.04; 30% = 0.03;

m₃ = m₁ + m₂ = 200 + m₂

m₂ = (0.30 ∙ (200 + m₂) – 0.10 ∙ 200) / 0.40

0.4m₂ = 60 + 0.3m₂ – 20

0.1m₂ = 40

m_{2(ерітінді)} = 400 г

-----------------------------------------  

3. Күкірт қышқылының 200 г 20%-к ерітіндісіне 50 г су қосқанда түзілген ерітіндідегі күкірт қышқылының массалық үлесі

Массалық үлесті есептеу

Алдымен бірінші ерітіндідегі еріген H₂SO₄ массасын тауып алайық

m_{1(еріген зат)} = 20% ∙ 200 г / 100% = 40 г

Ал екінші ерітінді тек судан тұратындықтан

m_{2(еріген зат)} = 0 г, яғни ешқандай тұз жоқ

m_{3(еріген зат)} = 40 г

m_{3(ерітінді)} = 200 +50 = 250 г

w₃ = 40 ∙ 100% / 250 = 16%

 

Немесе,

осының барлығын бір формулаға жинақтайық

w₃ = (20% ∙ 200 г + 0% ∙ 50 г ) / 250 г = 4000 / 250 = 16%

 

Тағы бір жолы, массалық үлесті бірлік үлес арқылы көрсету

20% = 0.20;

w₃ = (0.20 ∙ 200 г + 0% ∙ 50 г ) / 250 г = 40 / 250 = 0.16 = 16%

 

Еркерту: осы тақырыптағы есептерде химиялық реакциялар жазу қажет емес, себебі жаңа өнім түзіліп жатқан жоқ.