Dizolvare, solubilitate, concentrație molară, cristalohidrați

Dizolvarea

„Asemănătorul dizolvă asemănătorul”compușii ionici și polari în apă, cei nepolari (I₂, S₈) în CS₂ sau benzină
Exotermădizolvarea NaOH și H₂SO₄
Endotermădizolvarea NH₄NO₃ și KNO₃

Concentrații

c % = \frac{m _{d}}{m _{s}} \cdot 100 c_{M} = \frac{n}{V _{s}}

c_{M} = \frac{10 ρ c %}{M}

ρ în g/mL

c % = \frac{100 S}{100 + S}

soluție saturată; S în g/100 g apă

Cristalohidrați

La dizolvareapa de cristalizare trece în solvent: $m_{d} = m_{hidrat} \cdot M_{anhidru} / M_{hidrat}$
Deshidratare în trepteCuSO₄·5H₂O (albastru) → ·3H₂O → ·H₂O → CuSO₄ (alb)
CoCl₂·6H₂Oroz → CoCl₂ albastru

Răcire și cristalizare

Soluția-mamărămâne saturată la temperatura finală
Bilanțscrie-l pentru sare și pentru apă
Condițiaîn soluția rămasă $m_{sare} / m_{ap a ˘} = S /100$

Randament la deshidratare

„Randament 80%”doar 80% din hidrat trece în treapta următoare
Masa pierdută $Δ m = n_{transformat} \cdot k \cdot 18, 02$ g, cu k = numărul de H₂O pierdute

Oleum și contracție

OleumH₂SO₄ + SO₃ liber
Cu apaSO₃ + H₂O → H₂SO₄, deci 100 g oleum dau peste 100 g H₂SO₄
Din %Safli %SO₃ cu un sistem pe 100 g

Dincolo de programă: fracție molară

Fracția molară $x_{i} = n_{i} / \sum n$
Molalitateamol solut/kg solvent
Unde aparîn lucrări recente (OJ 2024, 2026), deși nu sunt în programă
Metodapornește de la 100 g soluție și transformă fiecare masă în moli

1.Ce concentrație molară are o soluție de H₂SO₄ 96% cu ρ = 1,84 g/mL?
mol/L
Lucrează pe 1 L de soluție.
1. m(1 L) = 1840 g → m(H₂SO₄) = 0,96 · 1840 = 1766 g
2. n = 1766/98,07 = 18,01 mol → c = 18,01 M
2.Ce masă de calaican, FeSO₄·7H₂O, trebuie dizolvată în 200 g apă ca să obții o soluție de FeSO₄ 10%?
g
Apa de cristalizare intră în solvent; masa soluției este 200 + x.
1. Fracția de FeSO₄ în hidrat: 151,90/278,01 = 0,5464
2. 0,5464·x = 0,10·(200 + x) → $x = \frac{20}{0 , 4464}$ = 44,80 g
3.200 g soluție saturată de Na₂SO₄ la 30 °C (S = 40,8 g/100 g apă) se răcesc la 10 °C (S = 9,0 g/100 g apă). Se depune Na₂SO₄·10H₂O. Ce masă de cristale se depune?
g
Cristalele iau cu ele și apă: fracția de sare în hidrat e 142,04/322,19.
1. Inițial: sare = $200 \cdot \frac{40 , 8}{140 , 8}$ = 57,95 g; apă = 142,05 g
2. Cu m cristale: sare rămasă 57,95 − 0,4409m; apă rămasă 142,05 − 0,5591m
3. $\frac{57 , 95 - 0 , 4409 m}{142 , 05 - 0 , 5591 m} = 0, 090$ → m = 115,7 g
4.12,32 g sare amară, MgSO₄·7H₂O, se încălzesc. 75% din cristalohidrat trece în MgSO₄·xH₂O, restul rămâne neschimbat. Solidul final cântărește 8,27 g. Află x.
Pierderea de masă vine doar din partea transformată.
1. n = 12,32/246,47 = 0,04999 mol → transformat 0,03749 mol
2. Δm = 12,32 − 8,27 = 4,05 g = 0,03749 · (7 − x) · 18,02
3. 7 − x = 6,00 → x = 1 (MgSO₄·H₂O, kieserit)
5.Ce masă de oleum cu 25% SO₃ liber trebuie adăugată la 100 g H₂SO₄ 80% ca să obții H₂SO₄ 98%?
g
SO₃ liber leagă apă: 80,06 g SO₃ dau 98,07 g H₂SO₄.
1. m g oleum dau $0, 75 m + 0, 25 m \cdot \frac{98 , 07}{80 , 06}$ = 1,0562m g H₂SO₄
2. 80 + 1,0562m = 0,98 · (100 + m)
3. 0,0762m = 18 → m = 236,0 g
6.Se amestecă 100,0 mL H₂SO₄ 98% (ρ = 1,840 g/mL) cu 100,0 mL apă (ρ = 1,000 g/mL). Soluția are ρ = 1,535 g/mL. Cu câți mL este volumul final mai mic decât suma volumelor?
mL
Masele se adună, volumele nu.
1. m = 184,0 + 100,0 = 284,0 g
2. V = 284,0/1,535 = 185,0 mL
3. Contracție: 200,0 − 185,0 = 15,0 mL
7.Care afirmație este corectă?
Solubilitatea O₂ în apă crește la încălzireLa răcirea soluției saturate de CuSO₄ se depune CuSO₄ anhidruLa dizolvarea CuSO₄·5H₂O apa de cristalizare intră în masa solventului100 g oleum dau prin hidratare exact 100 g H₂SO₄
Gândește-te la bilanțul de masă la dizolvare.
1. Apa de cristalizare devine solvent: m_s = m_hidrat + m_apă.
2. Gazele sunt mai puțin solubile la cald; din soluție se depune CuSO₄·5H₂O; oleumul dă peste 100 g H₂SO₄.
8.Calculează fracția molară a H₂SO₄ într-o soluție de H₂SO₄ 60% (procente masice).
Pe 100 g soluție: 60 g acid și 40 g apă.
1. n(H₂SO₄) = 60/98,07 = 0,6118 mol; n(H₂O) = 40/18,02 = 2,2204 mol
2. $x = \frac{0 , 6118}{0 , 6118 + 2 , 2204}$ = 0,216