Rozpuszczalność i Stężenia Procentowe - Zadania i Objaśnienia

Stężenia procentowe i rozpuszczalność

Stężenie procentowe ($C_p$) określa, ile gramów substancji rozpuszczonej ($m_s$) znajduje się w 100 gramach roztworu ($m_r$). Wzór podstawowy to: $C_p = \frac{m_s \cdot 100\%}{m_r}$.

Z tego wzoru możemy wyprowadzić dwa przydatne przekształcenia:

• Masa substancji: $m_s = \frac{C_p \cdot m_r}{100\%}$
• Masa roztworu: $m_r = \frac{m_s \cdot 100\%}{C_p}$

Popatrzmy na przykładowe zadanie z mieszaniem roztworów. Zmieszano 100g roztworu 10% z 50g roztworu 20%. Aby obliczyć stężenie końcowe:

1. Obliczamy masę substancji w pierwszym roztworze: $m_{s1} = \frac{10 \cdot 100}{100} = 10g$
2. Obliczamy masę substancji w drugim roztworze: $m_{s2} = \frac{20 \cdot 50}{100} = 10g$
3. Sumujemy masy: $m_{r3} = 150g$ i $m_{s3} = 20g$
4. Obliczamy stężenie końcowe: $C_{p3} = \frac{20 \cdot 100\%}{150} = 13,3\%$

💡 Wskazówka: Możesz też rozwiązać to metodą proporcji: jeśli w 150g roztworu mamy 20g substancji, to w 100g roztworu będzie x% substancji. Stąd $x = \frac{20 \cdot 100}{150} = 13,3\%$.

Przykładowe zadania ze stężeniami

W zadaniu 2 rozpatrujemy roztwór o masie 171g zawierający 71g substancji rozpuszczonej. Aby obliczyć stężenie procentowe, podstawiamy do wzoru: $C_p = \frac{71 \cdot 100\%}{171} = 41,5\%$

Podobnie w zadaniu 3 mamy roztwór o stężeniu 30% i objętości 500 cm³. Gęstość roztworu wynosi 1,29 g/cm³. Aby obliczyć masę substancji:

1. Obliczamy masę całego roztworu: $m_r = 1,29 \cdot 500 = 645g$
2. Korzystamy ze wzoru na masę substancji: $m_s = \frac{30 \cdot 645}{100} = 193,5g$

Takie obliczenia są przydatne w laboratoriach chemicznych i w przemyśle, gdzie dokładne proporcje składników są kluczowe dla jakości produktów.

⚠️ Pamiętaj: Zawsze zwracaj uwagę na jednostki! Stężenie procentowe wyrażamy w procentach (%), masy w gramach $g$, a objętości w cm³ lub ml.