Растворы и массовая доля вещества

Что такое раствор

Раствор — это однородная смесь, состоящая из растворителя и одного или нескольких растворённых веществ. Чаще всего растворителем выступает вода, поэтому такие растворы называют водными. В отличие от механической смеси, в растворе частицы вещества распределены равномерно по всему объёму и невидимы глазом, поэтому раствор выглядит прозрачным и однородным.

Каждый раствор состоит из двух частей: растворителя (того, чего больше, обычно воды) и растворённого вещества (например, соли или сахара). Процесс образования раствора называют растворением. При растворении часто меняется температура смеси: одни вещества при растворении нагревают раствор, другие охлаждают.

Растворимость

Разные вещества растворяются в воде по-разному. По растворимости вещества делят на хорошо растворимые, малорастворимые и практически нерастворимые. Растворимость большинства твёрдых веществ растёт при нагревании, поэтому в горячей воде сахара или соли можно растворить больше, чем в холодной. Сведения о растворимости можно найти в специальной таблице растворимости.

Массовая доля растворённого вещества

Чтобы показать, насколько концентрирован раствор, используют массовую долю растворённого вещества. Её обозначают буквой w и находят как отношение массы растворённого вещества к массе всего раствора. Масса раствора складывается из массы растворённого вещества и массы растворителя:

w = m(вещества) : m(раствора)
m(раствора) = m(вещества) + m(воды)

Массовую долю часто выражают в процентах, для этого результат умножают на 100. Например, доля 0,2 означает 20 процентов.

Разбор примера

В 150 граммах воды растворили 50 граммов соли. Найдём массовую долю соли в растворе. Сначала находим массу всего раствора, затем делим массу соли на массу раствора:

m(раствора) = 50 + 150 = 200 г
w = 50 : 200 = 0,25, или 0,25 · 100 = 25 %

Значит, раствор содержит 25 процентов соли по массе. Решим обратную задачу: сколько соли в 400 граммах раствора с массовой долей 10 процентов? Здесь m(вещества) = w · m(раствора) = 0,1 · 400 = 40 г соли.

Частые ошибки. Массу раствора считают как сумму массы вещества и массы воды, а не делят только на массу воды. Следите, чтобы массы были выражены в одинаковых единицах. Массовую долю в долях единицы (например, 0,25) не путайте с процентами (25 процентов).

Кратко о главном

• Раствор — однородная смесь растворителя и растворённого вещества.
• Вещества различаются по растворимости в воде.
• Масса раствора равна сумме масс вещества и растворителя.
• Массовая доля: w = m(вещества) : m(раствора).
• Из массовой доли можно найти массу вещества или раствора.