Stężenie procentowe i molowe — obliczenia
Oblicz stężenie procentowe (Cp) i molowe (Cm) roztworu, uwzględnij rozpuszczalność oraz rozcieńczanie i zatężanie; przelicz Cp na Cm.
Po tej lekcji będziesz umieć
Obliczać stężenie procentowe
Cp = m(subst.)/m(roztworu)·100% — masa substancji przez masę CAŁEGO roztworu.
Obliczać stężenie molowe
Cm = n/V (V w dm3), gdzie n = m/M — mole substancji na objętość roztworu.
Przeliczać Cp ↔ Cm przez gęstość
Gęstość d jako most między masą a objętością roztworu.
Rozcieńczać i zatężać roztwory
Niezmiennik: masa lub liczba moli substancji jest stała.
Liczyć rozpuszczalność i krystalizację
S = g substancji / 100 g wody; kryształy po ochłodzeniu nasyconego roztworu.
Po co Ci to na maturze?
Stężenia to jedno z najczęściej punktowanych zadań rachunkowych CKE: oblicz stężenie procentowe lub molowe, przelicz Cp na Cm (przez gęstość), wyznacz stężenie po rozcieńczeniu lub zatężeniu, a także policz masę kryształów z danych o rozpuszczalności. Kluczem jest zawsze rozpoznanie, co się nie zmienia — masa substancji albo liczba moli.
Punktacja CKE
Punkty przyznaje się osobno za: poprawne rozpoznanie wielkości i bazy (masa roztworu vs objętość roztworu), przeliczenie jednostek (V w dm3), obliczenie ilości substancji (m lub n) oraz kontrolę sensu wyniku (Cp ≤ 100%, po rozcieńczeniu stężenie maleje). Pominięcie jednostki lub pomylenie „dodać wodę" z „rozcieńczyć do" to strata punktu.
Jak CKE pyta o ten temat?
„Oblicz stężenie procentowe/molowe", „przelicz stężenie", „ile wody należy dodać", „oblicz masę wykrystalizowanej soli".
Na co uważać w zadaniu?
Na bazę (Cp liczy się z masy roztworu, Cm z objętości roztworu), na jednostkę objętości (dm3 w Cm) i na różnicę „dodać 200 g wody" ≠ „rozcieńczyć do 200 g".
Najczęstsza pułapka
Dzielenie masy substancji przez masę rozpuszczalnika zamiast przez masę CAŁEGO roztworu oraz liczenie objętości wody zamiast objętości całego roztworu.
Intuicja chemiczna
Stężenie to sposób opisania, ile substancji „siedzi" w roztworze — ale mierzone względem różnych rzeczy. Stężenie procentowe patrzy na masy: ile gramów substancji przypada na 100 g gotowego roztworu. Stężenie molowe patrzy na mole i objętość: ile moli substancji przypada na 1 dm3 roztworu. Gdy rozcieńczasz lub zatężasz, sama substancja nie znika — zmienia się tylko rozpuszczalnik. Dlatego w rachunkach zawsze szukasz niezmiennika: stałej masy substancji (procenty) albo stałej liczby moli (molowe).
Stężenie zawsze odnosi się do CAŁEGO roztworu
Cp = masa substancji / masa roztworu, a Cm = mole substancji / objętość roztworu. Baza to zawsze roztwór (substancja + rozpuszczalnik), NIGDY sam rozpuszczalnik. Wyjątek to rozpuszczalność S, którą liczy się na 100 g rozpuszczalnika — dlatego jej nie myl ze stężeniem.
Słownictwo
Wielkości, symbole i zależności
Wielkość Symbol Znaczenie --- --- --- masa substancji rozpuszczonej m s ile substancji jest w roztworze masa rozpuszczalnika m {\text{rozp}} najczęściej masa wody masa roztworu m r = m s + m {\text{rozp}} substancja + rozpuszczalnik liczba moli substancji n…
Modele, założenia i reguły
1. Zawsze ustal, czy pytają o Cp (masy), czy o Cm (mole i objętość).
Stężenia roztworów — mapa metody
Ścieżka jest stała: rozpoznaj wielkość (Cp lub Cm) → ustal bazę (masa lub objętość roztworu) → ujednolić jednostki → policz ilość substancji (masę lub mole) → rozpoznaj proces (rozcieńczanie, zatężanie, dodanie substancji, krystalizacja) → zastosuj niezmien…
Teoria: procenty, mole i gęstość
Stężenie procentowe jest masowe : C p = \dfrac{m s}{m r}\cdot100\% , przy czym mianownikiem jest zawsze masa całego roztworu m r = m s + m {\text{rozp}} . Częsty błąd to podstawianie masy wody zamiast masy roztworu.
Solver obliczeń stężeń
Nazwij szukaną wielkość :: Cp, Cm, m(subst. ), masa roztworu, S czy masa kryształów?
Przykład
Doświadczenie: przygotowanie roztworu procentowego i molowego
Problem. Czym różni się sporządzanie roztworu o zadanym stężeniu procentowym od roztworu o zadanym stężeniu molowym?
Przykład rozwiązany — konwersja Cp → Cm i rozcieńczanie
Zadanie. Roztwór NaOH ma masę m r = 200 g, stężenie C p = 12,0\% , gęstość d = 1,10 g·cm⁻³ i M = 40,0 g·mol⁻¹.
Mini-praktyka CKE
Poziom: PR :: Czas: 20–25 min :: Umiejętność: stężenie procentowe i molowe, konwersja przez gęstość, rozcieńczanie, zatężanie, rozpuszczalność W roztworze rozpuszczono 18,0 g substancji w 102,0 g wody. Oblicz stężenie procentowe.
Częste błędy
Dzielę masę substancji przez masę wody. :: Cp = m(subst.
Powtórka w 30 sekund
Procenty :: Cp = m(subst. )/m(roztworu)·100% Mole :: Cm = n/V, V w dm³, n = m/M Most :: gęstość d = m/V; Cm = Cp·d·10/M Rozcieńczanie :: C₁V₁ = C₂V₂ (mole stałe) Rozpuszczalność :: S na 100 g wody; nadmiar krystalizuje :key Jeśli zapamiętasz jedno Stężenie …
Kluczowe pojęcia
Stężenie procentowe :: Masowy udział substancji: Cp = m(subst. )/m(roztworu)·100%.
Sprawdź się i przećwicz
sub :: Utrwal definicje Cp = m(subst. )/m(roztworu)·100% i Cm = n/V, konwersję przez gęstość Cm = Cp·d·10/M, niezmienniki rozcieńczania i zatężania oraz obliczenia rozpuszczalności i krystalizacji — a potem sprawdź się jak na egzaminie.
Wzory w tablicach
Powiązane wzory maturalne
Powtórka do matury
Ten temat na maturze
Źródła, format CKE i materiały ZPE
men :: Chemia (zakres rozszerzony), dział o roztworach — stężenie procentowe i molowe, gęstość roztworu, przeliczanie stężeń, rozcieńczanie i zatężanie roztworów oraz rozpuszczalność i krystalizacja. :: MEN 2023 / stężenia roztworów cke :: Zadania: oblicz …
W tej lekcji
Teoria
- 3Intuicja chemiczna
- 4Wielkości, symbole i zależności
- 5Modele, założenia i reguły
- 6Stężenia roztworów — mapa metody
- 7Teoria: procenty, mole i gęstość
- 8Solver obliczeń stężeń
- 9Doświadczenie: przygotowanie roztworu procentowego i molowego
- 10Przykład rozwiązany — konwersja Cp → Cm i rozcieńczanie
- 11Mini-praktyka CKE
- 12Częste błędy
Zadanie