Alati ei saa keemias valmistada lahuseid kaalumise teel. Kuna suur osa lahusest on lahusti, mis tavapäraselt on vedelik, siis on seda otstarbekam mõõta mõõtesilindriga. Kuid kui tahta valmistada kindla massiprotsendiga lahust, on vajalik ruumala pealt üle minna massile – siin tulebki appi tihedus.
Enne selle teema läbimist tuleta endale meelde, et
Lahuse massiprotsent (p) näitab, kui suure osa kogu lahuse massist moodustab lahustunud aine mass
m(lahus) – 100%
m(aine) – p;
$p=\frac{m(aine)}{m(l\mspace{0mu}ahus)}\times 100\%$
Lahus koosneb lahustist ja lahustunud ainest, seega
$m(lahus)=m(lahusti)+m(lahustunud\ aine)$
Kindlasti jäta meelde, et massiprotsenti tohib võtta ainult lahuse ja tema komponentide massidest.
Arvutusülesannete lihtsamaks lahendamiseks võid tegutsemisjuhiseks võtta järgnevad sammud:
Teeme koos läbi kolm erinevat ülesannet.
1. Loe ülesande tekst mõttega läbi. | Arvuta väävelhappe protsendiline sisaldus lahuses, kui 200 cm3 lahust (ρ = 1,329 g/cm3) sisaldab 51,6 grammi väävelhapet. |
2. Jooni alla kõik arvud, mis on tekstis. | Arvuta väävelhappe protsendiline sisaldus lahuses, kui 200 cm3 lahust (ρ = 1,329 g/cm3) sisaldab 51,6 grammi väävelhapet. |
3. Omista arvule kindel füüsikaline suurus. | 200 cm3 on lahuse ruumala, 1,329 g/cm3 on lahuse tihedus ning 51,6 g on aine mass. |
4. Kirjuta välja andmed. |
V(lahus) = 200 cm3 ρ(lahus) = 1,329 g/cm3 m(aine) = 51,6 g p = ? |
5. Kirjuta välja seosed ja valemid. |
m(lahus) – 100% m(aine) – p $\rho=\frac{m}{V}$ Kuna antud ülesande puhul on m (aine) teada, kuid m (lahus) pole teada, saame viimase leida lahuse tihedust ja ruumala kasutades. Selleks avaldame tiheduse põhivalemist massi: $m=\rho \times V$ |
6. Asenda arvud ja teosta arvutused. |
Kõigepealt leiame kogu lahuse massi: $m=\rho \times V=1,329\ g/cm^{3}\times 200\ cm^{3}=265,8\ g$ Seejärel saame leida juba lahuse massiprotsendi: m(lahus) – 100% m(aine) – p 265,8 g – 100% 51,6 g – p $p=\frac{51,6\ g\times 100\%}{265,8\ g}\approx 19\%$ |
Järgnevalt on toodud ülesannete lahendused alates punktist 4.
Ülesanne: | Kui palju on 500 cm3 20% lahuses soola, kui lahuse tihedus on 1,43 g/cm3? |
Andmed: |
V(lahus) = 500 cm3 p = 20% ρ(lahus) = 1,43 g/cm3 m(aine) = ? |
Seosed ja valemid: |
m(lahus) – 100% m(aine) – p $\rho=\frac{m}{V}$ |
Arvutused: |
Kuna antud ülesande puhul pole teada ei aine ega lahuse massi, kuid on antud lahuse tihedus ja ruumala, saame leida lahuse massi. Selleks avaldame tiheduse põhivalemist massi: $m=\rho \times V$ Kõigepealt leiame kogu lahuse massi: $m=\rho \times V=1,43\ g/cm^{3}\times 500\ cm^{3}=715\ g$ Seejärel saame leida juba lahustunud aine massi: m(lahus) – 100% m(aine) – p 715 g – 100% m(aine) – 20% $m(aine)=\frac{715\ g\times 20\%}{100\%}=143\ g$ |
Ülesanne: | 52,4 grammi naatriumhüdroksiidi lahustumisel vees saadi 16%-line lahus (ρ = 1,09 g/cm3). Arvuta lahuse ruumala. |
Andmed: |
m(aine) = 52,4 g p = 16% ρ(lahus) = 1,09 g/cm3 V(lahus) = ? |
Seosed ja valemid: |
m(lahus) – 100% m(aine) – p $\rho=\frac{m}{V}$ Kuna antud ülesande puhul on teada aine mass ja protsendiline sisaldus, saame leida kohe kogu lahuse massi. Ning seejärel tiheduse põhivalemist avaldada lahuse ruumala: $V=\frac{m}{\rho }$ |
Arvutused: |
Kõigepealt leiame kogu lahuse massi: m(lahus) – 100% m(aine) – p m(lahus) – 100% 52,4 g – 16% $m(lahus)=\frac{52,4\ g\times 100\%}{16\%}=327,5\ g$ Seejärel leiame lahuse ruumala: $V(lahus)=\frac{m}{\rho }=\frac{327,5\ g}{1,09\ g/cm^{3}}\approx 300,5\ cm^{3}$ |