Сторінка 47

Розв’язання

1. Обчислимо об'єм виділеного газу: $V_{\text{вид}}=V_{\text{поч}}-V_{\text{залиш}}=1600\text{мл}-880\text{мл}=720\text{мл}$.

2. Розглянемо вплив охолодження: якщо пляшку охолонити, розчинність газу збільшиться, тому менше газу виділиться (залишиться більше в розчиненому стані).

3. Розглянемо вплив нагрівання: якщо пляшка була в теплому місці, розчинність газу була б нижчою, і при відкритті більша кількість газу виділилася б порівняно з холодною пляшкою.

Розв’язання

1. Знайдемо молярну масу барій фториду: $M({\text{BaF}}_2)=A_r(\text{Ba})+2\cdot A_r(\text{F})=137,3+2\cdot 19,0=175,3\text{г/моль}$.

2. Обчислимо масу: $m=n\cdot M=6,3\cdot 10^{-3}\text{моль}\cdot 175,3\text{г/моль}\approx 1,1\text{г}$.

3. Порівняємо з лімітом: оскільки маса розчиненої речовини в 1 л води ($1,1\text{г}$) є невеликою (менше 1–2 г), таку речовину класифікують як малорозчинну.

Розв’язання

1. Розглянемо випадок а): Для речовин з дуже малою розчинністю (наприклад, барій фторид) насичений розчин містить дуже малу кількість речовини. Отже, він одночасно є і насиченим, і розбавленим.

2. Розглянемо випадок б): Концентрований розчин визначається відносно іншого розчину тієї ж речовини. Якщо взяти ненасичений розчин з дуже великим вмістом речовини (наприклад, 90% оцтової кислоти), він буде концентрованим порівняно з розбавленим оцтом, але ще не насиченим (бо можна додати більше кислоти).

Розв’язання

1. Знайдемо розчинність речовин за 20 °С (або оцінимо її з малюнка 5.3): кухонна сіль (NaCl) — близько 36 г/100 г води; калійна селітра (KNO₃) — близько 32 г/100 г води; крейда (CaCO₃) — практично нерозчинна.

2. Обчислимо максимальну масу солі, яку можна розчинити в 10 г води: для NaCl це $36\cdot \frac{10}{100}=3,6$ г; для KNO₃ — $32\cdot \frac{10}{100}=3,2$ г.

3. Порівнюємо з даним об'ємом: оскільки 1 г менше за 3,6 г і 3,2 г, то в обох випадках розчин буде ненасиченим. Для крейди вона майже не розчиняється, тому осад залишиться.

Розв’язання

1. Перевіряємо насиченість: за 20 °С в 100 г води розчиняється близько 36 г солі. Оскільки ми розчинили лише 32 г, розчин є ненасиченим.

2. Обчислюємо масу розчину: $m_{\text{розчину}}=m_{\text{води}}+m_{\text{солі}}=100\text{г}+32\text{г}=132\text{г}$.

3. Знаходимо масову частку солі: $\omega =\frac{32}{132}\cdot 100\%\approx 24,2\%$. Оскільки $24,2\%>10\%$, розчин вважається концентрованим.

Розв’язання

1. Визначаємо масу води ($m_{\text{води}}$): $\frac{33\text{г солі}}{100\text{г води}}=\frac{54\text{г солі}}{x}$. Звідси $x=\frac{54\cdot 100}{33}\approx 163,6\text{г}$.

2. Об'єм води (за умовою щільність води $\rho \approx 1\text{г/мл}$) дорівнює масі: $V\approx 163,6\text{мл}$.

3. Знаходимо масу розчину: $m_{\text{розчину}}=m_{\text{солі}}+m_{\text{води}}=54\text{г}+163,6\text{г}=217,6\text{г}$.

Розв’язання

1. Визначаємо умови для води біля екватора: висока температура призводить до низької розчинності кисню, тому навіть у поверхневих шарах його мало.

2. Аналізуємо воду Північного Льодовитого океану: низька температура сприяє високій розчинності кисню в поверхневих водах.

3. Враховуємо вплив тиску на глибині: у глибинних шарах будь-якого океану тиск високий, що значно підвищує розчинність газів, тому там кисню більше, ніж у поверхні.

Розв’язання

1. Влітку температура води підвищується, що призводить до зменшення розчинності кисню.

2. Взимку вода охолоджується або має стабільно низьку температуру, тому розчинність кисню у ній вища.

3. Отже, влітку у воді менше кисню для дихання риб та інших організмів.

Розв’язання

1. Мед та сиропи містять велику кількість розчиненої речовини (цукру), тобто є концентрованими розчинами.

2. З часом вода в цих продуктах може випаруватися або температура знижуватися, що зменшує розчинність цукру.

3. Коли кількість розчиненої речовини перевищує межі розчинності за даних умов, надлишковий цукр виділяється у вигляді кристалів — осаду.

Розв’язання

1. Розглянемо два концентровані розчини однієї речовини. У кожному з них відношення маси розчиненої речовини до маси води є великим (концентрація висока).

2. При змішуванні цих двох рідин загальна кількість розчиненої речовини зберігається, а загальний об'єм рідини збільшується незначно. Отже, концентрація залишиться високою або навіть зросте (якщо один розчин містить більше речовини на одиницю об'єму).

3. Щоб отримати розбавлений розчин (мала кількість речовини), необхідно додати значну кількість чистого розчинника — води.

Розв’язання

1. Спосіб перший: випарювання частини води з розчину. При нагріванні або відкритому стоянні вода випаровується, залишаючи розчинену речовину, що підвищує її концентрацію.

2. Спосіб другий: додавання більшої кількості тієї ж речовини до розчину до досягнення межі насичення або вище (якщо це можливо).