سوال ۱۰۹ · شیمی
کنکور تجربی ۱۴۰۳ نوبت دوم · سوال ۱۰۹ · کلید رسمی سازمان سنجش
شیمی · شیمی ۱ · فصل ۳: آب، آهنگ زندگی
اگر ۳۰۰ گرم محلول ۱۰ درصد جرمی و ۵۰۰ گرم محلول ۱۲ درصد جرمی پتاسیم نیترات با یکدیگر مخلوط شوند، درصد جرمی حلشونده در محلول جدید کدام است؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۴ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
طبق تعریف کتاب، درصد جرمی بیان میکند که در هر قسمت جرمی محلول، چند قسمت جرمی حلشونده وجود دارد؛ بنابراین جرمهای صورت و مخرج باید همیکا باشند (شیمی ۱، صفحههای ۹۵–۹۶):
گام اول: محاسبهٔ جرم حلشونده در هر محلول
در محلول اول:
در محلول دوم:
گام دوم: محاسبهٔ جرمهای کل پس از اختلاط
با مخلوط کردن این دو محلول، جرم پتاسیم نیترات و جرم محلولها با هم جمع میشوند:
گام سوم: محاسبهٔ درصد جرمی محلول جدید
برای بررسی معقول بودن نتیجه، درصد نهایی باید بین درصدهای دو محلول باشد و چون جرم محلول غلیظتر بیشتر است، به نزدیکتر باشد؛ نتیجهٔ محاسبه این ویژگی را دارد.
پاسخ: گزینهٔ ۴
چرا گزینههای دیگر نادرستاند
- گزینهٔ ۱: ممکن است با جابهجا کردن جرم دو محلول در میانگین وزنی، به برسید. این کار نادرست است؛ سهم غلظت بیشتر باید با جرم بیشترِ همان محلول وزن داده شود.
- گزینهٔ ۲: ممکن است با کمبرآورد کردن سهم محلول غلیظتر، مقدار را انتخاب کنید. اما چون جرم محلول غلیظتر بیشتر است، درصد نهایی باید از میانگین سادهٔ دو درصد، یعنی ، بیشتر باشد.
- گزینهٔ ۳: ممکن است با اشتباه گرفتن نسبت جرم دو محلول، مقدار را به دست آورید. این مقدار با نسبت واقعی جرمها سازگار نیست؛ باید جرم حلشوندهٔ هر محلول را جداگانه حساب کرده و مجموع آنها را بر جرم کل محلول تقسیم کنید.
راهنمایی قدمبهقدم (پیش از دیدن پاسخ)
- تعریف درصد جرمی را در بخش «با هم بیندیشیم» شیمی ۱، صفحههای ۹۵–۹۶ مرور کنید؛ مخرج این نسبت، جرم محلول است، نه جرم حلال.
- ابتدا جرم پتاسیم نیترات موجود در هر محلول را از رابطهٔ به دست آورید؛ میانگین سادهٔ درصدها برای جرمهای نابرابر مناسب نیست.
- جرمهای حلشونده را با هم و جرمهای محلول را نیز با هم جمع کنید؛ سپس نسبت را به درصد تبدیل کنید.