Сторінка 54

Розв’язання

1. Оцініть перший спосіб (вага речовини + вода): потрібні терези, безводна сіль та чиста вода; обчислення маси точне, але вимірювання маси менш точне через похибку терезів.

2. Оцініть другий спосіб (концентрат + вода): потрібні мірний циліндр/піпетка та концентрований розчин; обчислення об'ємів може бути простішим, якщо є готовий розчин 20%.

3. Порівняйте: перший спосіб вважається точнішим для твердих речовин, другий — швидшим, але менш точним через похибку мірного посуду.

Розв’язання

1. Розгляньте похибку вимірювання маси (наприклад, ±0,01 г) порівняно з похибкою вимірювання об'єму (наприклад, ±0,5 мл).

2. Зверніть увагу, що приготування розчину з твердого тіла дозволяє точно контролювати кількість речовини безпосередньо.

3. Висновки: масова частка, обчислена через маси, зазвичай точніша, оскільки терези дають більшу точність, ніж мірний посуд для малих об'ємів.

Розв’язання

1. Перевірте перший спосіб (тверда речовина): Перевага — висока точність; Недолік — час на розчинення та необхідність терезів.

2. Перевірте другий спосіб (концентрований розчин): Перевага — швидкість та відсутність необхідності розчиняти тверду речовину; Недолік — похибка мірного посуду та необхідність наявності концентрату.

3. Порівняйте: виберіть метод залежно від задачі (точність чи швидкість).

Розв’язання

1. Якщо помилка призводить до того, що маса розчиненої речовини ($m_{\text{речовини}}$) виявляється меншою за задану, чисельник дроби зменшується, і отримана масова частка буде нижчою за планову.

2. Якщо ж помилка призводить до того, що маса розчинника (води) менша за задану, загальна маса розчину ($m_{\text{розчину}}$) зменшується, що призводить до збільшення масової частки порівняно з планом.

3. Аналогічно, якщо об'єм води виміряний некоректно (зазвичай через похибку мірного циліндра), це впливає на масу розчинника і, відповідно, на точність розрахунку концентрації.

Розв’язання

1. На практиці неможливо досягти абсолютної точності через похибки вимірювальних приладів (похибка терезів, мірного посуду).

2. Змінні фактори, такі як температура повітря та вологість, впливають на об'єм рідини та масу речовин під час роботи.

3. Людська помилка при відліті або переливанні також внесе невелике відхилення від розрахованого значення.

Розв’язання

1. У побуті точна концентрація забезпечує ефективність засобів (наприклад, правильний відбілювач не пошкодить тканину, але й добре вимийе бруд).

2. У техніці це критично для хімічних реакцій та корозійного захисту (наприклад, антифриз у системі охолодження двигуна має певний відсоток гліцерину, щоб не замерзнути і не окислити метал).

3. Приклади: розчин марганцівки для обробки ран (надто висока концентрація викличе опік, низька — не вб'є бактерій); розчин солі на дорозі для розтанення снігу; відбілювач для білизни.

Розв’язання

1. Приклад 1 (Прибирання): Для миття скла часто використовують розчин спирту та води з певною концентрацією для запобігання плямам. Якщо взяти занадто багато спирту, скло може пересохнути і пошкодитися; якщо мало — залишаться слідів від пальців.

2. Приклад 2 (Догляд за рослинами): Для підживлення квітів готують розчин добрив (наприклад, селітри або сульфату магнію) з точною концентрацією. Занадто висока масова частка солі призведе до «солівого стресу» і загибелі рослини, а недостатня — не дасть бажаного ефекту росту.

3. Приклад 3 (Медицина): Для приготування розчинів для промивання ран або ін'єкцій використовують фізіологічний розчин (0,9% NaCl). Відхилення від цієї масової частки може викликати сильне подразнення тканин або порушення осмотичного тиску в клітинах.

Розв’язання

1. Теоретично інтенсивність забарвлення корелює з концентрацією барвника, але людське око не може точно кількісно оцінити зміни масової частки без порівняння з еталоном.

2. На сприйняття кольору впливають прозорість розчину, наявність інших домішок та освітлення, тому робити точний висновок про масову частку лише за кольором неможливо.

3. Для отримання точних даних необхідно використовувати прилади (спектрофотометри) або порівнювати колір з готовими таблицями відтінків, а не робити оцінку «на око».