Woda I Roztwory Wodne Sprawdzian Wsip Klasa 7

Woda i roztwory wodne to fundamentalne zagadnienia w chemii, z którymi spotykamy się na co dzień. Zrozumienie ich właściwości i sposobu powstawania jest kluczowe, zwłaszcza dla uczniów klasy 7, przygotowujących się do sprawdzianu WSiP. W tym artykule, skupimy się na praktycznym aspekcie, dając Ci narzędzia do rozwiązywania zadań i problemów związanych z tym tematem.

Czym jest roztwór? Najprościej mówiąc, to jednorodna mieszanina dwóch lub więcej substancji. Zawsze mamy rozpuszczalnik (substancja, w której rozpuszczamy) i substancję rozpuszczaną (to, co rozpuszczamy). W przypadku roztworów wodnych, rozpuszczalnikiem jest woda.

Przykłady? Sól rozpuszczona w wodzie (woda jest rozpuszczalnikiem, sól substancją rozpuszczaną), cukier w herbacie, czy nawet powietrze (roztwór gazów).

Rozpuszczalność

Rozpuszczalność to maksymalna ilość substancji, którą można rozpuścić w danej ilości rozpuszczalnika w określonej temperaturze. Zwykle podaje się ją w gramach substancji na 100g wody (g/100g H₂O).

Czynniki wpływające na rozpuszczalność:

• Temperatura: Zazwyczaj rozpuszczalność ciał stałych rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Rozpuszczalność gazów maleje ze wzrostem temperatury.
• Rodzaj substancji: Niektóre substancje rozpuszczają się w wodzie dobrze (np. sól), a inne bardzo słabo (np. olej). Zależy to od ich budowy i właściwości.
• Ciśnienie: Ma znaczący wpływ na rozpuszczalność gazów – im wyższe ciśnienie, tym więcej gazu rozpuści się w cieczy (prawo Henry’ego).

Przykład: Jeśli w temperaturze 20°C rozpuszczalność soli wynosi 36g/100g H₂O, to oznacza, że w 100g wody można rozpuścić maksymalnie 36g soli w tej temperaturze.

Stężenie procentowe roztworu (Cp)

Stężenie procentowe (Cp) określa, ile gramów substancji rozpuszczonej znajduje się w 100 gramach roztworu. Wzór na Cp wygląda następująco:

Cp = (masa substancji / masa roztworu) * 100%

Gdzie:

• masa substancji (ms) - masa substancji rozpuszczonej
• masa roztworu (mr) - masa rozpuszczalnika (zazwyczaj wody) + masa substancji rozpuszczonej (mr = masa wody + ms)

Jak obliczyć stężenie procentowe?

Krok 1: Określ masę substancji rozpuszczonej (ms).

Krok 2: Określ masę rozpuszczalnika (mw). Pamiętaj, że najczęściej rozpuszczalnikiem jest woda.

Krok 3: Oblicz masę roztworu (mr = ms + mw).

Krok 4: Podstaw wartości do wzoru Cp = (ms / mr) * 100%.

Przykład 1: Rozpuszczono 20g cukru w 80g wody. Oblicz stężenie procentowe roztworu.

ms = 20g (masa cukru)

mw = 80g (masa wody)

mr = 20g + 80g = 100g (masa roztworu)

Cp = (20g / 100g) * 100% = 20%

Odpowiedź: Stężenie procentowe roztworu wynosi 20%.

Przykład 2: Ile gramów soli potrzeba do przygotowania 200g roztworu o stężeniu 15%?

Cp = 15%

mr = 200g

15% = (ms / 200g) * 100%

ms = (15 * 200) / 100 = 30g

Odpowiedź: Potrzeba 30g soli.

Rozcieńczanie i zatężanie roztworów

Rozcieńczanie polega na dodawaniu rozpuszczalnika (zwykle wody) do roztworu, co zmniejsza stężenie substancji rozpuszczonej.

Zatężanie polega na usuwaniu rozpuszczalnika (np. przez odparowanie), co zwiększa stężenie substancji rozpuszczonej.

Ważne: Masa substancji rozpuszczonej pozostaje stała podczas rozcieńczania i zatężania!

Wzór pomocny przy rozcieńczaniu i zatężaniu: ms1 = ms2 (masa substancji przed i po zmianie jest taka sama)

Możemy to też zapisać:

Cp1 * mr1 = Cp2 * mr2

Gdzie:

• Cp1 - stężenie początkowe
• mr1 - masa roztworu początkowego
• Cp2 - stężenie końcowe
• mr2 - masa roztworu końcowego

Przykład: Ile wody należy dodać do 50g roztworu cukru o stężeniu 40%, aby otrzymać roztwór o stężeniu 10%?

Cp1 = 40%

mr1 = 50g

Cp2 = 10%

mr2 = ?

40% * 50g = 10% * mr2

mr2 = (40 * 50) / 10 = 200g

To oznacza, że końcowa masa roztworu ma wynosić 200g. Skoro na początku mieliśmy 50g roztworu, to należy dodać 200g - 50g = 150g wody.

Odpowiedź: Należy dodać 150g wody.

Pamiętaj, ćwiczenie czyni mistrza! Rozwiązuj jak najwięcej zadań, a sprawdzian WSiP z wody i roztworów wodnych nie będzie Ci straszny.