Масса раствора складывается из массы растворённого вещества и массы растворителя. Калькулятор рассчитывает её через массовую долю, молярную концентрацию или параметры разбавления, выдаёт объём, титр и количество вещества в молях.
Формула массы раствора в химии
Как получить результат:
- Начните с исходных данных: масса вещества, г, масса растворителя, г, молярная масса, г/моль.
- Значения подставляются в формулу автоматически, считать вручную не нужно.
- Итог выводится под калькулятором вместе с разбором расчёта.
Масса раствора равна сумме массы вещества и массы растворителя:
масса раствора = масса вещества + масса растворителя
Если известна массовая доля, масса раствора находится делением массы вещества на долю в долях единицы:
масса раствора = масса вещества / (массовая доля / 100)
Массовая доля вычисляется обратным действием:
массовая доля = масса вещества / масса раствора × 100
Расчёт массы раствора через массовую долю
Для 30 г вещества и 270 г воды масса раствора равна 30 + 270 = 300 г. Массовая доля составляет 30 / 300 × 100 = 10%. Если задана доля 10% и масса вещества 30 г, масса раствора находится как 30 / 0,1 = 300 г.
Для 50 г вещества и 450 г воды масса раствора равна 500 г, доля составляет 10%. Для 100 г вещества и 400 г воды масса раствора равна 500 г, доля равна 20%.
Таблица типовых значений
| Вещество, г | Вода, г | Масса раствора, г | Массовая доля, % |
|---|---|---|---|
| 30 | 270 | 300 | 10 |
| 50 | 450 | 500 | 10 |
| 100 | 400 | 500 | 20 |
| 3 | 97 | 100 | 3 |
| 9 | 91 | 100 | 9 |
Одинаковая массовая доля достигается разными соотношениями вещества и воды. Для 10% можно взять 30 г на 270 г воды или 50 г на 450 г воды.
Молярная концентрация и масса раствора
Молярная концентрация связывает количество вещества в молях с объёмом раствора в литрах:
молярная концентрация = количество вещества / объём раствора в литрах
Количество вещества находится делением массы вещества на молярную массу. Объём раствора вычисляется через массу и плотность. Калькулятор выполняет пересчёт между массовой долей и молярной концентрацией автоматически.
Как рассчитать разбавление раствора
Чтобы из 10% раствора получить 500 мл 3% раствора, берут 150 мл исходного и 350 мл воды. Кратность разбавления равна 500 / 150 = 3,33. Концентрация падает во столько же раз: 10% / 3,33 = 3%.
При разбавлении сохраняется произведение концентрации на объём:
концентрация исходная × объём исходный = концентрация конечная × объём конечный
Для примера: 10 × 150 = 3 × 500 = 1500.
Проверка результата вручную
Для проверки массовой доли складывают массу вещества и массу растворителя, затем делят массу вещества на полученную сумму и умножают на 100. Для 30 г вещества и 270 г воды: (30 + 270) = 300 г, 30 / 300 × 100 = 10%.
Для проверки молярной концентрации массу вещества делят на молярную массу, получая количество вещества в молях. Затем делят на объём в литрах. Объём находят через массу раствора и плотность.
Частые ошибки при расчёте
Путаница между массой вещества и массой раствора приводит к занижению концентрации в несколько раз. Масса раствора всегда больше массы вещества на величину массы растворителя.
Неправильный перевод массовой доли из процентов в доли единицы даёт ошибку в 100 раз. Для расчётов 10% записывают как 0,1, а не как 10. При разбавлении забывают, что объём исходного раствора входит в объём конечного.
Границы применимости формул
Формулы справедливы для идеальных растворов, где объём раствора равен сумме объёмов компонентов. Для концентрированных растворов кислот объём сжимается на несколько процентов.
Массовая доля применима для любых концентраций, молярная концентрация удобна для реакций в растворе. При высоких температурах плотность раствора падает, объём растёт, а массовая доля остаётся постоянной.
Откуда берутся исходные данные
Масса вещества и растворителя измеряются на весах с точностью до 0,01 г для аналитических задач. Молярная масса берётся из таблицы Менделеева суммированием атомных масс элементов в формуле.
Плотность раствора измеряют ареометром или берут из справочников для типовых растворов. Объём отмеряют мерной посудой: цилиндром, пипеткой или мерной колбой.
Связанные расчёты
Количество вещества в молях связывает массу с молярной массой и позволяет пересчитать массовую долю в молярную концентрацию. Титр раствора показывает массу вещества в граммах на 1 мл раствора.
Чтобы получить 10% раствор, на каждые 10 г вещества берут 90 г растворителя. Для 500 г 10% раствора нужно 50 г вещества и 450 г воды.