Главная » Теория » Решение задач

Способы выражения концентрации растворов

Концентрацию веществ в растворах можно выразить разными способами. На этой страничке вы с ними познакомитесь. Наиболее часто используют массовую долю растворённого вещества, молярную и нормальную концентрацию.

Quote
Массовая доля растворённого вещества (ωв​) - это безразмерная величина, равная отношению массы растворённого вещества (m​в-ва) к общей массе раствора (m​р​-ра).
Массовую долю растворённого вещества (ωв​) обычно выражают в долях единицы или в процентах.

Допустим, массовая доля растворённого вещества CaCl2 в воде равна 0,06 или 6%. Это означает, что в растворе хлорида кальция массой 100 г содержится хлорид кальция массой 6 г и вода массой 94 г.


Пример
Сколько грамм сульфата натрия и воды нужно для приготовления 300 г 5% раствора?

Решение:
m​в(Na2SO4)=m​р(Na2SO4) · ω(Na2SO4) /100%=300 г ·​

где ω(Na2SO4) – массовая доля в %, 
mр - масса раствора в г
m(H2O) = 300 г - 15 г = 285 г.

Таким образом, для приготовления 300 г 5% раствора сульфата натрия надо взять 15 г  Na2SO4 и 285 г воды.


Quote

Молярная концентрация (Cв​) показывает, сколько моль растворённого вещества содержится в 1 литре раствора.

 где nв  - Количество растворенного вещества; V р-ра - объем раствора.

Молярная концентрация измеряется в моль/л и обозначается "M".
Допустим, 2 M NaOH - двухмолярный раствор гидроксида натрия. Один литр такого раствора содержит 2 моль вещества или 80 г (т. к. M(NaOH) = 40 г/моль).


Пример
Какую массу хромата калия K2CrO4 нужно взять для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора?

Решение:
m​в(K2CrO4) = C(K2CrO4) · V · M(K2CrO4) = 0,1 моль/л · 1,2 л · 194 г/моль = 23,3 г.

Таким образом, для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора нужно взять 23,3 г K2CrO4 и растворить в воде, а объём довести до 1,2 литра.

Концентрацию раствора можно выразить количеством молей растворённого вещества в 1000 г растворителя. Такое выражение концентрации называют моляльностью раствора.


Quote

Нормальность раствора обозначает количество грамм-эквивалентов (n экв.) данного вещества в одном литре раствора.
 

Грамм - эквивалентом (M экв.) вещества называется количество граммов вещества, численно равное его эквиваленту. Для сложных веществ - это количество вещества, соответствующее прямо или косвенно при химических превращениях 1 грамму водорода или 8 граммам кислорода.

МЭоснования = Моснования / число замещаемых в реакции гидроксильных групп
МЭкислоты = Мкислоты / число замещаемых в реакции атомов водорода
МЭсоли = Мсоли / произведение числа катионов на его заряд

Пример
Вычислите значение грамм-эквивалента (г-экв.) серной кислоты, гидроксида кальция и сульфата алюминия.

 

Решение:

Э(H2SO4​) = М(H2SO4​) / 2 = 98 г/моль / 2 = 49 г 
Э(Ca(OH)2​) = М(Ca(OH)2​) / 2 = 74 г/моль / 2 = 37 г
Э(Al2(SO4)3​) = М(Al2(SO4)3​) / (2· 3) = 34 2 г/моль / 2= 57 г

Величины нормальности обозначают буквой "Н". Например, децинормальный раствор серной кислоты обозначают "0,1 Н раствор H2SO4". Так как нормальность может быть определена только для данной реакции, то в разных реакциях величина нормальности одного и того же раствора может оказаться неодинаковой. Так, одномолярный раствор H2SO4 будет однонормальным, когда он предназначается для реакции со щёлочью с образованием гидросульфата NaHSO4, и двухнормальным в реакции с образованием Na2SO4.


Пример
Рассчитайте молярность и нормальность 70%-ного раствора H2SO4 (ρ = 1,615 г/мл).

Решение:
Для вычисления молярности и нормальности надо знать число граммов H2SO4 в 1 л раствора. 70% -ный раствор H2SO4 содержит 70 г H2SO4 в 100 г раствора. Это весовое количество раствора занимает объём

V = 100 г / 1,615 г/мл = 61,92 мл

Следовательно, в 1 л раствора содержится 70 г · 1000 мл / 61,92 г/мл = 1130,49 г H2SO4 
Отсюда молярность данного раствора равна: 1130,49 г / М(H2SO4) =1130,49 г / 98 г/моль = 11,53 M 
Нормальность этого раствора (считая, что кислота используется в реакции в качестве двухосновной)

равна 1130,49 г / 49 =23,06 H

 

Просмотров: 797Категория: Решение задач | Добавил: Сергей