Учебное пособие: Методика викладання хімії в середній школі

Актуалізація теми уроку. Вступна частинаВи вже знаєте, що розчин - це гомогенна система, яка складається з розчинника і розчиненої речовини. За фазовим станом розчини поділяються на газоподібні, рідкі та тверді. Крім цього, розрізняють розчини водні і неводні, іонні і молекулярні, концентровані і розведені та ін. Важливою характеристикою розчину є його склад. Існують різні способи виразу складу розчину. Найчастіше використовують масову частку розчиненої речовини ω и молярну концентрацію СМ. Сьогодні ми познайомимось з молярною концентрацією та навчимось готувати розчини з різними молярними концентраціями. 3 хв

Основна частинаМолярна концентрація СМ - це відношення кількості розчиненої речовини ν до об’єму розчину V або число моль розчиненої речовини в 1 літрі (1000 мл) розчину:

СМ = ν / V (моль/л) ; ν = m / M ;

СМ = m ×1000 мл / М × V мл ,

де m - маса розчиненої речовини, г;

М - молярна маса розчиненої речовини, г/моль.

Молярність вимірюється в моль/л і позначається літерою М. Наприклад, 1,0 М (КСІ) – одномолярний розчин хлориду калію. В одному літрі такого розчину міститься 1,0 моль або 74,5 г КСІ (М(КСІ) = 39 + 35,5 = 74,5 г/моль)

Перед началом лабораторної роботи розв’яжемо декілька задач.

Яка кількість моль сульфатної кислоти міститься в 4 літрах 0,25 М розчину?

Розв’язання. За формулою: СМ = ν / V, - знаходимо кількість моль ν :

ν = СМ × V = 0,25 моль/л × 4 л = 1,0 моль (H2SO4)

У воді розчинили 8 г гідроксиду натрію. Об’єм розчину довели до 500 мл. Знайти молярну концентрацію NaOH в розчині. М(NaOH) = 23+16+1 = 40 г/моль.

Розв’язання. За формулою: СМ = m ×1000 / M × V, - знаходимо молярну концентрацію: СМ = 8 г ×1000 мл / 40 г/моль × 500 мл = 0,4 моль/л ( або = 0,4 М).

Якщо необхідно перейти від молярної концентрації до масової або навпаки, можна застосувати таку формулу:

СМ = ω×ρ×10 / М ,

де ω - масова частка розчиненої речовини, %;

ρ - густина розчину з масовою концентрацією ω;

М – молярна маса розчиненої речовини.

Яка молярна концентрація 14,6 %-го розчину фосфатної кислоти з густиною 1,08 г/мл? М(H3PO4) = 98 г/моль.

Розв’язання. Для обчислення молярної концентрації використаємо формулу

СМ = ω×ρ×10 / М; СМ = 14,6 × 1,08 ×10 / 98 = 1,6 моль/л (1,6М).

Тепер перейдемо до виконання лабораторної роботи. Перепишіть з дошки у ваш лабораторний журнал тему та хід роботи.

Нам необхідно отримати осад AgCl з розчину AgNO3, концентрація якого 1 моль/л.

За рівнянням реакції на 1 моль AgNO3 потрібен 1 моль NaCl. Таким чином, якщо ми змішаємо однакові об’єми розчинів AgNO3 і NaCl однакової концентрації 1 моль/л, то реакція пройде до кінця і в реакційній колбі опиниться тільки розчин нітрату натрію (NaNO3) у воді, а на дно сосуду випаде осад хлориду срібла AgCl. При цьому вихідних сполук в сосуді не залишиться.

Але як приготувати потрібний розчин NaCl? Для цього існують спеціальні мірні колби.

Мірна колба є судиною з тонкою шийкою, на якій по склу нанесена кільцеподібна мітка. Якщо заповнити мірну колбу рідиною до мітки, то її об'єм складе рівно 1 л. Візьмемо таку колбу і приступимо до приготування потрібного нам розчину NaCl.

Молекулярна вага NaCl складає (23 + 35,5) = 58,5 а.е.м. Отже, молекулярна маса NaCl (1 моль/л) рівна 58,5 г. Зважимо цю кількість NaCl на вагах і помістимо кристали в мірну колбу. Потім додамо трохи води і розчинимо кристали, похитуючи колбу. Коли вся сіль розчиниться, доллємо розчин водою до мітки.

Мірні колби роблять таким чином, що об'єм розчину досягає точно 1 л, коли водний меніск (рівень води, злегка зігнутий силами поверхневого натягнення) стосується мітки своєю нижньою частиною. Після цього розчин акуратно перемішаємо.

При змішуванні будь-яких рівних об'ємів молярних розчинів AgNO3 і NaCl завжди виходитиме лише розчин NaNO3 у воді і осад AgCl, що не містять домішки жодного з вихідних реагентів. Відфільтрувавши осад і промив його водою, ми отримаємо чисту сіль AgCl.