Kimya, Ümumi kimya

Məhlulda maddənin kütlə payı: necə hesablamalı

Məhlulda maddənin kütlə payını hesablamağı, verilən kütlə payına görə lazım olan suyu tapmağı öyrənəcəksən.

Oxumaq üçün 3 dəqiqə

Süni intellektlə hazırlanmış şəkil: taxta masada qaşıqla qarışdırılan bir stəkan çay, yanında nəlbəkidə qənd parçaları.

Çaya bir qaşıq şəkər at və qarışdır. Bir azdan şəkər dənələri gözdən itir. Amma şəkər yox olmayıb: çay şirin olub, stəkandakı mayenin kütləsi isə çayla şəkərin kütlələrinin cəminə bərabərdir.

İndi həmin bir qaşıq şəkəri bütöv bir çaydana at. Çay xeyli az şirin olacaq. Şəkər yenə bir qaşıqdır, dəyişən onun bütün içkidəki payıdır. Kimyada bu pay ölçülür və adı kütlə payıdır.

Niyə lazımdır

Kütlə payı məhlulun nə qədər qatı olduğunu bir ədədlə deyir. Mətbəxdə duzlu su hazırlayanda da, laboratoriyada məhlul qarışdıranda da əvvəlcə bu suala cavab verilir: nə qədər maddə, nə qədər su.

İmtahanda bu, adətən iki-üç addımlıq hesablamadır. Düsturu bilirsənsə, belə hesablamaları çaşmadan qurursan. Bu hesablama sonrakı kimya mövzularında da tez-tez qarşına çıxacaq.

İmtahan bu mövzuda nə soruşur?

Bu mövzuda sənə suyun və onda həll edilən maddənin kütlələri verilir, məhlulun neçə faizinin həmin maddədən ibarət olduğunu hesablayırsan. Başqa tapşırıqda maddənin kütləsi və istənilən faiz məlum olur, lazım gələn suyun miqdarını tapırsan. Maddə bərk də, maye də ola bilər; hər iki halda hesablamanın əsası kütlələrdir.

Qayda

Məhlul həlledici ilə həll olmuş maddənin əmələ gətirdiyi eynicinsli qarışıqdır. Sulu məhlulda həlledici sudur. Həllolma zamanı maddə yoxa çıxmır, onun zərrəcikləri suyun daxilində paylanır.
Maddə bütövlükdə həll olunubsa və itki yoxdursa, $m_{\text{məhlul}}=m_{\text{maddə}}+m_{\text{su}}$ . Burada bütün kütlələri eyni vahidlə ifadə et. Həll olmayıb qabın dibində qalan bərk hissə məhlulun kütləsinə daxil edilmir.
Kütlə payı maddənin məhlulun ümumi kütləsindəki payıdır: $\omega=\dfrac{m_{\text{maddə}}}{m_{\text{məhlul}}}$ . Faizlə ifadə etmək üçün bu nisbəti $100\%$ -ə vur. Məsələn, $0{,}12=12\%$ : belə məhlulun hər 100 qramında 12 q həll olmuş maddə var.
Faiz məlumdursa, əvvəl onu onluq kəsrə çevir. Sonra $m_{\text{məhlul}}=\dfrac{m_{\text{maddə}}}{\omega}$ və $m_{\text{su}}=m_{\text{məhlul}}-m_{\text{maddə}}$ düsturlarından istifadə et.
Doymuş məhlul verilən temperaturda həmin maddənin əlavə miqdarını həll edə bilmir. Doymamış məhlul isə hələ həll edə bilir. Doyma ilə faiz eyni anlayış deyil: təkcə faizə baxıb məhlulun doyduğunu söyləyə bilməzsən.
Həllolma qabiliyyəti müəyyən temperaturda 100 q suda həll edilə bilən ən böyük maddə kütləsi ilə göstərilə bilər. Əksər bərk maddələr üçün qızdırılma bu miqdarı artırır. Qazlar isə soyuq suda daha yaxşı həll olur; qazın təzyiqinin yüksəlməsi də onun həllolmasını artırır. Qarışdırma və bərk maddəni xırdalama həllolmanı sürətləndirir, eyni temperaturda doyma həddini artırmır.

Tapşırıqlarda işlənən düsturlar

Öyrənilməli düstur

\begin{gathered}m_{\text{məhlul}}=\frac{m}{\omega}\\[6pt]m_{\text{su}}=m_{\text{məhlul}}-m\end{gathered}

4 tapşırıqda

Burada $m$ həll edilmiş şəkərin kütləsi, $\omega$ isə onun onluq kəsrlə yazılmış kütlə payıdır; faizlə verilən ədədi 100-ə bölərək $\omega$ alırsan. Əvvəl bütün məhlulun kütləsini hesabla, sonra şəkərə aid hissəni çıxaraq suyun kütləsini tap.

Burada $m$ həll edilmiş qlükozanın kütləsi, $\omega$ isə onun onluq kəsrlə yazılmış kütlə payıdır; faizlə verilən ədədi 100-ə bölərək $\omega$ alırsan. Əvvəl bütün məhlulun kütləsini hesabla, sonra qlükozaya aid hissəni çıxaraq suyun kütləsini tap.

Öyrənilməli düstur

\omega=\frac{m_{\text{maddə}}}{m_{\text{maddə}}+m_{\text{su}}}\times100\%

6 tapşırıqda

Burada $\omega$ faizlə kütlə payını, $m_{\text{maddə}}$ həll edilmiş maddənin, $m_{\text{su}}$ isə suyun kütləsini göstərir. Duz tam həll edildiyi üçün məxrəcdə duzla suyun kütlələrinin cəmini götür.

Burada $\omega$ faizlə kütlə payını, $m_{\text{maddə}}$ etanolun, $m_{\text{su}}$ isə suyun kütləsini göstərir. Buxarlanma olmadıqda hər iki mayenin kütləsi məhlulda qalır, buna görə məxrəcdə onların cəmini götür.

Burada $\omega$ faizlə kütlə payını, $m_{\text{maddə}}$ həll edilmiş karbamidin, $m_{\text{su}}$ isə suyun kütləsini göstərir. İtki olmadığından karbamidlə suyun kütlələrini toplayıb məhlulun kütləsini al və bu cəmi məxrəcdə yaz.

Özün qarışdır

Maddənin və suyun kütləsini dəyiş, məhlulun kütləsinə və maddənin kütlə payına bax. Suyu artıranda payın necə azaldığını izlə.

Nümunələr

18 q duz 102 q suda tam həll edilir. Duzun faizini tap. Ümumi kütlə $18+102=120$ q, axtarılan faiz isə $\dfrac{18}{120}\times100\%=15\%$ olur.

24 q şəkərdən kütləcə 16%-li məhlul hazırlamaq üçün nə qədər su lazımdır? $\omega=0{,}16$ götür: $m_{\text{məhlul}}=24/0{,}16=150$ q. Bunun şəkərdən qalan hissəsi sudur: $150-24=126$ q.

Verilən temperaturda bir maddənin ən çox 40 qramı 100 q suda həll olur. Bu doymuş məhlulda maddənin faizini tap: $\dfrac{40}{100+40}\times100\%\approx28{,}6\%$ . Deməli, həllolma göstəricisindəki 40 ədədi birbaşa faiz deyil.

200 q məhlulda duzun kütlə payı 0,10-dur. Bu məhlula 50 q su əlavə edilir. Yeni məhlulda duzun kütlə payını tap.

Həllə bax

Əvvəl məhluldakı duzun kütləsini tap: $200\times0{,}10=20$ q.
Su əlavə edəndə duzun kütləsi dəyişmir, yenə 20 q qalır.
Dəyişən məhlulun kütləsidir: $200+50=250$ q.
Yeni kütlə payı: $\omega=\dfrac{20}{250}=0{,}08$ .

0,08. Su əlavə edəndə maddə azalmır, sadəcə onun payı kiçilir.

Tipik səhv

18 q duz 102 q suda həll edilib: $\omega=\dfrac{18}{102}\approx0{,}176$

Əvvəl kütlələri topla: $18+102=120$ q, sonra $\omega=\dfrac{18}{120}=0{,}15$

Məxrəcdə suyun kütləsini yazmaq nəticəni dəyişir, çünki pay bütün məhlula görə hesablanır. Əvvəl su ilə həll olmuş maddənin kütlələrini topla, sonra nisbəti qur.

Tərsinə, su soruşulanda tapdığın ümumi kütlədən maddənin kütləsini çıxmağı unutma.

Özünü yoxla

14 q duz 56 q suda tam həll edilir, kütlə itkisi olmur. Məhlulda duzun kütlə payını tap.

21 q şəkərdən kütlə payı $0{,}15$ olan məhlul hazırlamaq üçün lazım olan suyun kütləsini tap.

90 q suya 35 q bərk maddə əlavə edilir. Maddənin 5 qramı həll olmayıb qabın dibində qalır, kütlə itkisi olmur. Alınan məhlulun kütləsini tap.

Mövzunu sınaqda yoxla

Bu mövzunun tapşırıqlarını həll et və hər birinin izahına bax.

Mövzu üzrə sınaq, I qrup (RK)Mövzu üzrə sınaq, IV qrup

Digər mövzular

Bütün Kimya mövzuları

Dərslikdə bu mövzu

Dərslik: Kimya, 7-ci sinif, «Həllolma. Həllolmaya təsir edən amillər», səh. 76