Номер 1, страница 136 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

1. Изменяются ли массовая доля растворённого вещества и его молярная концентрация при изменении температуры раствора?

Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть определения массовой доли и молярной концентрации, а также то, как на них влияет изменение температуры.

Массовая доля растворённого вещества

Массовая доля ($ω$) — это безразмерная величина, равная отношению массы растворённого вещества ($m_{вещества}$) к общей массе раствора ($m_{раствора}$).

Формула для расчёта массовой доли:

$ω = \frac{m_{вещества}}{m_{раствора}}$

Масса раствора складывается из массы растворённого вещества и массы растворителя ($m_{раствора} = m_{вещества} + m_{растворителя}$). Масса является фундаментальной характеристикой вещества и не зависит от температуры (в условиях, когда испарение растворителя или выпадение вещества в осадок пренебрежимо мало). Поскольку при изменении температуры ни масса растворённого вещества, ни масса раствора не изменяются, их отношение — массовая доля — также остаётся постоянной.

Ответ: Массовая доля растворённого вещества не изменяется при изменении температуры раствора.

Молярная концентрация

Молярная концентрация ($C$) — это величина, равная отношению количества растворённого вещества ($n_{вещества}$) к объёму раствора ($V_{раствора}$).

Формула для расчёта молярной концентрации:

$C = \frac{n_{вещества}}{V_{раствора}}$

Количество вещества ($n_{вещества}$), выраженное в молях, не зависит от температуры. Однако объём раствора ($V_{раствора}$) подвержен изменению при изменении температуры из-за явления теплового расширения. Большинство жидкостей (и, следовательно, растворов) расширяются при нагревании (их объём увеличивается) и сжимаются при охлаждении (их объём уменьшается).

Поскольку объём раствора находится в знаменателе дроби, его изменение напрямую влияет на значение молярной концентрации:

При повышении температуры объём раствора увеличивается, следовательно, молярная концентрация уменьшается.

При понижении температуры объём раствора уменьшается, следовательно, молярная концентрация увеличивается.

Именно из-за этой зависимости от температуры в точных аналитических расчётах часто предпочитают использовать концентрации, не зависящие от объёма, такие как моляльность или массовая доля.

Ответ: Молярная концентрация изменяется при изменении температуры раствора.