Способы выражения концентрации растворов - Растворы

Концентрация раствора отражает количественные соотношения между растворителем и растворенным веществом.

Массовая доля (щ) показывает число единиц массы растворенного вещества, содержащееся в 100 единицах массы раствора. Например, 5% раствор хлорида натрия NaCl содержит 5 г NaCl в 100 г раствора. Для приготовления 100 г 5%-ного раствора NaCl следует взять 5 г хлорида натрия и 95 г воды.

Чтобы рассчитать массовую долю растворенного вещества нужно найти отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора, т. е.

Щ = mВещ / mР-ра,

Где щ - массовая доля растворенного вещества;

MВещ - масса растворенного вещества;

MР-ра - масса раствора.

Массовую долю вещества обычно выражают в долях единицы или в процентах:

Щ = (mВещ / mР-ра)100%.

Молярная концентрация (СМ) показывает количество молей растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора.

Молярная концентрация - это отношение количества растворенного вещества N к объему его раствора (V):

CM = n / V;

CM = m / (M-V), моль/л,

Где N - количество растворенного вещества (моль);

M - масса растворенного вещества (г);

М - молярная масса растворенного вещества (г/моль);

V - объем раствора (л).

Если объем раствора выражен в миллилитрах, тогда формула для расчета молярной концентрации примет вид

СМ = m?1000 / (MV).

Если в 1 л раствора содержится 1 моль растворенного вещества, раствор называется Одномолярным и обозначается 1М; если в 1 л раствора содержится 0,1 моль вещества - Децимолярным (0,1М); если в 1 л раствора содержится 0,01 моль - сантимолярным (0,01М) и т. д.

Так, одномолярный раствор NaOH - это такой раствор, в 1 л которого содержится 1 моль NaOH, т. е. 40 г гидроксида натрия.

Молярная концентрация эквивалента (нормальная или эквивалентная) (СН) показывает число молей эквивалента растворенного вещества, содержащееся в 1 л раствора.

Нормальная концентрация - это отношение количества эквивалентов растворенного вещества к объему раствора:

CM = n Э / V; СН = m / (mЭ -V), моль/л,

Где m - масса растворенного вещества, г;

MЭ - молярная масса эквивалента растворенного вещества, г/моль;

V - объем раствора, л.

Если в 1 л раствора содержится 1 моль эквивалента растворенного вещества, раствор называют Однонормальным и обозначают - 1н, если в 1 л раствора содержится 0,1 моль эквивалента - Децинормальным (обозначают - 0,1н), если в 1 л раствора содержится 0,01 моль эквивалента - такой раствор называют Сантинормальным (0,01н) и т. д.

Использование эквивалентных концентраций растворов значительно упрощает расчеты. В этом случае легко рассчитать, в каких объемных отношениях эти растворы нужно смешать, чтобы растворенные вещества прореагировали без остатка.

Пусть раствор вещества 1 с нормальностью СН1 и объемом V1 реагирует с раствором вещества 2 с нормальностью СН2 И V2. Тогда, в реакцию вступило СН1-V1 эквивалентов вещества 1 и СН2-V2 эквивалентов вещества 2. Так как вещества взаимодействуют друг с другом в эквивалентных количествах, значит,

СН1 -V1= СН2 -V2 или

V1 : V2 = СН2 : СН1,

Т. е. объемы растворов реагирующих веществ обратно пропорциональны их эквивалентным концентрациям.

Моляльная концентрация (СM) показывает число молей растворенного вещества в 1 кг растворителя. Так, 2m раствор H2SO4 означает раствор серной кислоты, в котором на 1000 г воды приходится 2 моля H2SO4.

В математической форме она выражается так;

CM = m?1000/(M?m1), моль/кг,

Где СM - моляльная концентрация раствора,

M - масса растворенного вещества,

М - молярная масса растворенного вещества,

M1 - масса растворителя.

Мольная доля (NI) - это отношение числа молей данного компонента к сумме молей всех компонентов раствора. Обычно обозначают мольную долю растворителя - NО, а для растворенных веществ - N1, N2 и т. д. В случае раствора одного вещества в другом мольная доля растворенного вещества N1 равна

N1 = n1/(nО + n1),

Где nО - число молей растворителя,

N1 - число молей растворенного вещества.

Титр (Т) показывает число граммов растворенного вещества, содержащегося в 1 см3 (мл) раствора.

Титр - отношение массы растворенного вещества к объему раствора:

Т = m/V,

Где m - масса растворенного вещества, г;

V - объем раствора, мл.

Вопросы для самоконтроля к разделу 1

    1. Что называют дисперсными системами? Как можно разделить системы по степени дисперсности? По агрегатному состоянию? Приведите примеры. 2. Какие растворы называют истинными? Какое сходство имеют растворы с механическими смесями и химическими соединениями? 3. В чем суть физической теории растворов? Какой раствор можно назвать идеальным? 4. В чем суть химической (гидратной) теории растворов? Что называют сольватацией (гидратацией)? Приведите примеры кристаллогидратов. 5. Что называют растворимостью веществ? Что показывает коэффициент растворимости? 6. Какие растворы называются насыщенными, ненасыщенными, пересыщенными? Как делятся вещества по растворимости в воде? 7. Что такое разбавленный раствор? Концентрированный раствор? Чем они отличаются от ненасыщенного и насыщенного растворов? 8. Какие процессы протекают при растворении веществ в воде? Какие явления сопровождают процесс растворения? 9. Как зависит растворимость от природы растворяемого вещества и растворителя; от температуры и давления? Что показывают кривые растворимости? 10. Как влияют "посторонние" вещества на растворимость? В чем суть эффекта "высаливания"? Что такое "солевой эффект"? Приведите примеры. 11. Что означают следующие способы выражения состава растворов - массовая доля, процентная концентрация? 12. Что означают следующие способы выражения состава растворов - молярность, нормальность, моляльность. Приведите формулы, по которым можно рассчитать указанные концентрации.

Похожие статьи




Способы выражения концентрации растворов - Растворы

Предыдущая | Следующая