Плотность раствора: формула, пример, онлайн-расчёт

Плотность раствора — это масса единицы объёма. Грубо говоря, если вы нальёте в литровую банку воду, она будет весить около 1 кг. А если нальёте концентрированный сахарный сироп — та же банка будет весить уже 1.3 кг. Почему? Потому что плотность сиропа выше. Знание плотности помогает не только на кухне, но и в химии, строительстве, медицине. Например, плотность электролита в аккумуляторе говорит о степени заряда: 1.28 г/мл — заряжен, 1.10 — разряжен.

Кроме того, плотность используют для пересчёта объёма в массу и наоборот. Это критично при приготовлении точных растворов.

Формула плотности очень проста:

Где:

• ρ (греческая буква «ро») — плотность, кг/м³ или г/мл;
• m — масса раствора, кг или г;
• V — объём раствора, м³ или мл.

В химии чаще используют г/мл (г/см³). Запомните: 1 г/мл = 1000 кг/м³. Если в задаче масса в граммах, а объём в мл, плотность получится в г/мл.

Важно: масса и объём должны быть в согласованных единицах. Нельзя делить килограммы на литры (если не перевести 1 л = 0.001 м³).

Вы сварили 200 мл сахарного сиропа. Его масса оказалась 240 г. Какова плотность?

Используем формулу:

Ответ: 1.2 г/мл. Это типичная плотность 30%-ного сахарного сиропа. Если бы вы брали воду (ρ=1 г/мл), масса была бы 200 г — по разнице можно оценить, сколько сахара вы добавили.

Совет: используйте наш Калькулятор плотности раствора, чтобы быстро проверять свои результаты.

Вам нужно приготовить 500 мл соляной кислоты с плотностью 1.1 г/мл. Сколько она будет весить?

Переставляем формулу: m = ρ × V = 1.1 × 500 = 550 г.

Значит, после приготовления масса раствора должна быть 550 г. Если вы налили 500 мл и весы показывают 500 г — вы ошиблись, это не та кислота.

Обратите внимание: плотность кислоты часто указывают на этикетке. Если вы взяли концентрированную HCl (ρ=1.19 г/мл), разбавляйте строго по расчёту.

Смешали 300 г воды (ρ=1 г/мл) и 200 мл спирта (ρ=0.79 г/мл). Какова средняя плотность?

Шаг 1: найдём объём воды. m=300 г, ρ=1 г/мл → V = 300/1 = 300 мл.

Шаг 2: масса спирта: m = ρ×V = 0.79 × 200 = 158 г.

Шаг 3: общая масса = 300+158 = 458 г. Общий объём = 300+200 = 500 мл (предполагаем, что объёмы аддитивны — на практике чуть меньше, но для урока сойдёт).

Шаг 4: ρ = 458/500 = 0.916 г/мл.

Ответ: 0.916 г/мл. Видите, плотность ниже, чем у воды, из-за лёгкого спирта.

• Путаница единиц: делить граммы на литры. Всегда приводите к г/мл или кг/м³.
• Неучёт температуры: плотность зависит от температуры. Большинство таблиц даны для 20°C. При нагреве плотность снижается.
• Смешивание объёмов: при смешивании жидкостей объём может не быть суммой (например, спирт+вода). Для точных расчётов используйте таблицы.
• Игнорирование маркировки: на лабораторной посуде написано «20°C» — не грей раствор перед измерением.

Золотое правило: если сомневаетесь — перепроверьте единицы. И помните: 1 мл = 1 см³, 1 л = 1000 мл.

Ручные расчёты — это здорово, но для повторяющихся задач лучше использовать инструменты. Вот что мы рекомендуем:

1. Калькулятор плотности раствора — введите массу и объём, получите плотность.
2. Калькулятор плотности — универсальный, подходит и для твёрдых тел.
3. Конвертер плотности — переведёт из г/мл в кг/м³ и обратно.
4. Для газов используйте Калькулятор плотности газа.

Все наши калькуляторы бесплатны и точны.

1. Масса раствора 50 г, объём 40 мл. Плотность? (Ответ: 1.25 г/мл)
2. Плотность раствора 1.05 г/мл, объём 200 мл. Масса? (210 г)
3. Объём раствора 150 мл, масса 180 г. Плотность? (1.2 г/мл)
4. Смешали 100 г воды (1 г/мл) и 100 г масла (0.9 г/мл). Какова плотность, если объём смеси 195 мл? (Сначала найдите объёмы: Vводы=100 мл, Vмасла≈111 мл, всего 211 мл — но по условию 195 мл, значит объём не аддитивен. ρ=200/195=1.026 г/мл)

Решили все? Поздравляю, вы эксперт!