Даже если до этого момента вы вообще не умели решать задачи на растворы, уверяю вас — после этой статьи вы поймёте ВСЁ.
Химический аспект
Давайте начнём с того, что из себя представляет раствор — гомогенная система, в которой есть растворённые вещества и растворитель.
Сложно, тяжко, непонятно?
Давайте по-порядку.
Гомогенная система — это система, при которой между веществами нет чёткой границы раздела фаз. Это, например, воздух — типичная система газ-газ. В состав воздуха входит водород, кислород, азот и некоторые другие газы — и мы не можем ткнуть пальцем и сказать, что вот в этой точке воздуха находится азот, в этой — кислород.
А в растворах у нас система жидкость-жидкость. Представим, например, что мы кинули в воду соль (растворимую!), которая позже распалась на ионы и смешалась с водой.
Когда наша соль распадается на ионы, без специальных лабораторных методов будет невозможно будет увидеть, где соль, а где — вода (вспомните про "ткнуть пальцем в воздух"!). Будет однородная, или гомогенная смесь. Но будет ли это раствором?
Да. Потому что там есть растворитель — то, в чём растворяют (у нас это вода), и растворённое вещество — то, что растворяют (у нас это соль). В сумме они дают единый раствор.
Итак, мы нашли три обязательных условия для того, чтобы смело говорить, что та или иная смесь является раствором:
1. Однородность (или гомогенность). Вещества не имеют границы раздела фаз, а составляют единую фазу (жидкую).
2. Наличие растворителя.
3. Наличие растворённого вещества.
Почему они так важны, почему нам нужно знать, что именно такая смесь является раствором? Какое это имеет практическое значение?
Давайте представим, что теперь в воду добавили два вещества. Одно распалось на ионы, как в прошлом случае, а другое выпало в виде нерастворимого осадка:
Что мы будем в таком случае считать за компоненты раствора, все вещества? Конечно, нет — вспомните про условие однородности. Только растворитель (воду) и растворимое вещество, которое распалось на ионы.
Следовательно, если вам нужно будет вычислить массу раствора, вы всегда рассчитываете её только через те вещества, которые в этот раствор входят! Все осадки, газы и прочие побочные вещества мы удаляем из рассмотрения, вычитая их массу!
Это был химический аспект растворов. Но так как мы говорим о задачах, нужно вспоминать ещё и математику.
Математический аспект
В рамках школьных задач на растворы применяется школьная математика.
Уравнения, системы уравнений, банальная арифметика...
Сейчас нас больше всего интересует шестой класс, а именно — проценты и доли. Именно затруднения в этой теме не позволяют ученикам ориентироваться даже в самых элементарных задачах на растворы, потому что у нас появляется такая характеристика, как массовая доля. Появляется формула для её вычисления, которая бездумно зубрится, появляются мудрёные "правила креста"...
Открою вам страшную тайну: массовую долю можно вычислить у чего угодно, что имеет массу и состоит из нескольких компонентов, хоть массовую долю семечек в арбузе :). И формула этой массовой доли выводится из банального понимания того, что происходит в растворе. Ну и умением оперировать процентами, конечно.
Представим, что у нас есть раствор кислоты в воде. Уже на этом пункте можно остановится и вычленить очень важную информацию: у нас есть раствор. Раствор, которых состоит из двух компонентов. Раствор = кислота + вода. Раствор — это ВСЁ, всё вместе, всё, что у нас есть, и кислота, и вода в сумме.
А всё — это 100%. И пока что неважно, сколько процентов составляет вода, сколько — кислота. В сумме они всё равно дадут 100%, всегда, какой бы не был раствор по массе и из чего бы он не состоял.
Хорошо, дадим ему массу в 90 г. Т.е., наши 90 г — это 100%. А если кислоты 9 г — сколько это процентов?
Давайте обозначим за x "проценты кислоты". Тогда, если 9 г кислоты соответствуют x%, то всему раствору, 90 г — 100% (мы обсуждали этот момент выше).
И тут в дело включается пропорция.
Выполнив несложные арифметические действия, мы узнаём, что 9 г кислоты составляют 10% от 90 граммового раствора. Это и есть массовая доля кислоты в растворе — сколько процентов её масса составляет от общей массы раствора.
Кстати, можете сразу подставить в формулу массовой доли. Но, по-моему, так, через пропорцию, понятнее, откуда что берётся.
На сегодня всё. Подписывайтесь, ставьте лайки и рассказывайте о канале своим друзьям. Если остались вопросы — комментарии для вас всегда открыты.
П.С.: подписаться всё-таки настоятельно рекомендую, потому что следующими пойдут задачи на кристаллогидраты :)