imageskak-perevesti-massovuju-dolju-v-moljarnuju-kontsentratsiju-thumb.jpg

Концентрация растворов

Массовую долю растворённого вещества w(B) обычно выражают в долях единицы или в процентах. Массовая доля — отношение массы растворённого вещества к массе раствора. Молярная концентрация C(B) показывает, сколько моль растворённого вещества содержится в 1 литре раствора. Молярная концентрация — количество растворённого вещества (число молей) в единице объёма раствора.

Однако на практике для обоих видов выражения состава применяют термин «концентрация» и говорят о концентрации растворов. Следует учитывать, что для некоторых веществ кривая плотности раствора имеет максимум, в этом случае проводят два измерения: непосредственное, и при небольшом разбавлении раствора.

Как было указано выше, существуют ареометры, предназначенные для определения концентрации растворов определённых веществ. Для распространённых растворов этилового спирта, концентрация которых обычно выражается в объёмных процентах, такие ареометры получили название спиртомеров или андрометров. Также распространено выражение в «молярности».

Общие свойства растворов

Нормальная концентрация может отличаться в зависимости от реакции, в которой участвует вещество. Так, раствор с концентрацией 0,5 моль/кг называют 0,5-мольным. Следует обратить особое внимание, что, несмотря на сходство названий, молярная концентрация и моляльность — величины различные. Существуют и другие, распространённые в определённых областях знаний или технологиях, методы выражения концентрации.

В связи с тем, что моляльность, массовая доля, мольная доля не включают в себя значения объёмов, концентрация таких растворов остаётся неизменной при изменении температуры. Молярность, объёмная доля, титр, нормальность изменяются при изменении температуры, так как при этом изменяется плотность растворов.

Задачи на смешение и разбавление растворов

Разные виды выражения концентрации растворов применяются в разных сферах деятельности, в соответствии с удобством применения и приготовления растворов заданных концентраций. Пример Сколько грамм сульфата натрия и воды нужно для приготовления 300 г 5% раствора? Такое выражение концентрации называют моляльностью раствора. Величины нормальности обозначают буквой «Н». Например, децинормальный раствор серной кислоты обозначают «0,1 Н раствор H2SO4″.

Качественный и количественный состав растворов

Так, одномолярный раствор H2SO4 будет однонормальным, когда он предназначается для реакции со щёлочью с образованием гидросульфата NaHSO4, и двухнормальным в реакции с образованием Na2SO4. Решение Для вычисления молярности и нормальности надо знать число граммов H2SO4в 1 л раствора. Иногда в лабораторной практике приходится пересчитывать молярную концентрацию в нормальную и наоборот. Так, 1 н. раствор соляной кислоты будет одновременно 1 M раствором.

Пример Упарили 60 г 5%-ного раствора сульфата меди до 50 г. Определите массовую долю соли в полученном растворе. Раствор — это гомогенная система, состоящая из двух или более веществ, содержание которых можно изменять в определенных пределах без нарушения однородности.

Состав растворов обычно передается содержанием в нем растворенного вещества в виде массовой доли или молярной концентрации. Такой раствор называют одномолярным и обозначают 1М. Аналогичным образом записи 0,1М; 0,01М и 0,001М означают деци-, санти- и миллимолярный раствор. В химии для количественного выражения состава растворов чаще всего используют массовую долю, молярную концентрацию (молярность) и эквивалентную концентрацию (нормальность).

Раствор, в котором массовая доля растворенного вещества равна wB (%), характеризуется тем же значением процентного содержания. На практике часто возникает необходимость в пересчете одного способа выражения состава раствора в другой, например известного процентного содержания (массовой доли в %) в молярность раствора.

Вычисляем концентрации

Возможен и способ приготовления концентрированного раствора выпариванием некоторой массы mводы из разбавленного раствора. На практике иногда появляется необходимость приготовления раствора промежуточного состава — wB, mp — при смешивании концентрированного и разбавленного растворов.

Содержание в смеси того или иного компонента выражают с помощью концентраций. Концентрация — это отношение количества данного компонента к количеству всего раствора. Если в 100 г раствора содержится 30 г хлорида натрия, это означает, что ω(NaCl) = 0,3 или ω(NaCl) = 30 %. Можно также сказать: «имеется тридцатипроцентный раствор хлорида натрия».

Так же, как и две предыдущие доли — массовая и объемная, — мольная доля измеряется в процентах или долях единицы, т. е., фактически, не имеет размерности. Это обусловлено тем, что при вычислении долей мы делим друг на друга одинаковые величины: массы, объемы, количества веществ, а значит, их размерности сокращаются. Следующий вид концентраций имеет собственную размерность. Иногда встречаются ситуации, когда необходимо перейти от одного вида концентраций к другому.

70% -ный раствор H2SO4 содержит 70 г H2SO4 в 100 г раствора. Прежде всего, в отличие от молярной концентрации, при выражении концентрации в моляльности расчёт ведут на массу растворителя, а не на объём раствора. В бинарных растворах часто существует однозначная зависимость между плотностью раствора и его концентрацией (при данной температуре).

Читайте также:

Еще: