Rozpuszczalność: zadania z rozwiązaniami (krystalizacja, hydraty)

Rozpuszczalność brzmi jak kolejny wzór do wykucia, a to zwykła informacja: ile gramów substancji zmieści się w 100 g wody w danej temperaturze. Reszta to proporcje, które już znasz. Jedyna pułapka: masa roztworu to substancja PLUS woda. Weźmiemy cztery prawdziwe zadania, każde z podanymi liczbami (bez czytania z wykresu), część na filmie. Lecimy.

📘Nie ogarniasz jeszcze teorii? Zacznij tu: Rozpuszczalność, cała teoria →

Zanim wskoczymy w zadania, jedna zasada

Rozpuszczalność R = 40 g / 100 g H2O znaczy tyle: w 100 g wody rozpuści się maksymalnie 40 g substancji, a cały nasycony roztwór waży wtedy 140 g (100 g wody + 40 g substancji). Wszystkie te zadania to układanie proporcji na trzech wielkościach: masa substancji, masa wody, masa roztworu. A gdy chłodzisz nasycony roztwór, nadmiar wypada w postaci kryształów. To co, sprawdzamy?

Zadanie 1wyznacz rozpuszczalność

Po odparowaniu całej wody z 250 g nasyconego roztworu otrzymano 35 g substancji A (w temperaturze 10 °C). Oblicz rozpuszczalność tej soli w podanej temperaturze.

Rozwiązanie tłumaczę na filmie:

Pokaż rozwiązanie

Roztwór ważył 250 g, a po odparowaniu zostało 35 g suchej substancji. Reszta to odparowana woda: mH₂O = 250 − 35 = 215 g.

Rozpuszczalność to ilość substancji na 100 g wody, więc proporcja:

35 g substancji ⟶ 215 g wody
x ⟶ 100 g wody
R ≈ 16,28 g / 100 g H2O

Zadanie 2krystalizacja przy chłodzeniu

Przygotowano 97 g nasyconego roztworu azotanu(V) sodu w temperaturze 313 K, po czym obniżono ją do 303 K. Oblicz masę substancji, która wykrystalizowała, i jaki procent stanowi ona względem początkowej masy soli. Rozpuszczalność NaNO3 w 303 K i 313 K wynosi kolejno 81 g i 105 g / 100 g H2O.

Rozwiązanie tłumaczę na filmie:

Pokaż rozwiązanie

W 313 K nasycony roztwór to 105 g soli + 100 g wody = 205 g roztworu. Ile soli jest w 97 g roztworu?

105 g NaNO3 ⟶ 205 g roztworu
x ⟶ 97 g roztworu

x = 49,68 g NaNO3. Masa wody: 97 − 49,68 = 47,32 g. Woda się nie zmienia przy chłodzeniu.

W 303 K w 47,32 g wody rozpuści się maksymalnie: 81 g / 100 g · 47,32 g = 38,33 g.

Reszta wypada jako kryształy: 49,68 − 38,33 = 11,35 g.

Wykrystalizowało 11,35 g, czyli 11,35 / 49,68 ≈ 22,85% początkowej masy soli

Zadanie 3rozpuszczalność → stężenie molowe

Rozpuszczalność azotanu(V) potasu KNO3 w temperaturze 20 °C wynosi 31,9 g na 100 g wody. Oblicz stężenie molowe nasyconego roztworu, jeśli jego gęstość wynosi 1,16 g/cm3.

Rozwiązanie tłumaczę na filmie:

Pokaż rozwiązanie

Nasycony roztwór: 31,9 g KNO3 + 100 g wody = 131,9 g roztworu.

Substancja na mole (MKNO₃ = 101 g/mol): n = 31,9 / 101 = 0,316 mola.

Objętość roztworu z gęstości (1,16 g/cm3 = 1160 g/dm3): V = 131,9 / 1160 = 0,1137 dm3.

c = n / V = 0,316 / 0,1137
c ≈ 2,78 mol/dm3

Zadanie 4rozpuszczalność hydratu

W temperaturze 293 K w równowadze z roztworem jest pentahydrat tiosiarczanu sodu Na2S2O3 · 5H2O, którego rozpuszczalność wynosi 176 g / 100 g H2O. Oblicz rozpuszczalność tiosiarczanu sodu w przeliczeniu na sól bezwodną.

Rozwiązanie tłumaczę na filmie:

Pokaż rozwiązanie

Najpierw: ile bezwodnej soli siedzi w 176 g hydratu? (Mbezw. = 158, Mhydratu = 158 + 90 = 248)

158 g Na2S2O3 ⟶ 248 g hydratu
x ⟶ 176 g hydratu

x = 112,13 g bezwodnej soli. Reszta hydratu to woda krystalizacyjna, która dolicza się do rozpuszczalnika: masa wody = 100 + (176 − 112,13) = 163,87 g.

Przeliczamy na 100 g wody:

112,13 g soli ⟶ 163,87 g wody
y ⟶ 100 g wody
R ≈ 68,43 g Na2S2O3 / 100 g H2O

To dopiero wycinek

Rozpuszczalność to zwykłe proporcje, a krystalizacja przestała być magią.

Skoro nasycony, nienasycony i przesycony roztwór już Cię nie mylą, w kursie masz cały dział: odczyt z wykresów rozpuszczalności, hydraty i przejścia na stężenie molowe. Wszystko po ludzku: teoria po ludzku, filmy i zestaw zadań z pełnymi rozwiązaniami, krok po kroku, aż po maturę.

To wycinek z lekcji o rozpuszczalności. W kursie omawiam też odczytywanie danych z wykresów rozpuszczalności, krystalizację hydratów i pełen zestaw zadań maturalnych z tego działu.

Chcesz ogarnąć chemię na spokojnie?

Rozkładam maturę z chemii na czynniki pierwsze, krok po kroku

Cała teoria i zadania wytłumaczone po ludzku, z filmami do wielu z nich, tak żeby chemia w końcu miała sens. Zobacz kurs maturalny, albo zacznij od darmowego kursu i sprawdź, jak tłumaczę, zanim cokolwiek wydasz.

Darmowy kurs dostajesz na swoje konto. Bez spamu.