На головну

Способи вираження концентрації розчинів

  1.  I. ПРИЙОМИ ИЗМЕРЕНИЙ І СТАТИСТИЧНІ СПОСОБИ ОБРОБКИ ЇХ РЕЗУЛЬТАТІВ В психологічних дослідженнях
  2.  III. Способи очищення.
  3.  Абсолютні і середні показники варіації і способи їх розрахунку
  4.  Аварійні способи усунення можливих відмов і несправностей.
  5.  Алгоритм. Основні властивості. Способи подання алгоритмів
  6.  Алгоритми і способи їх запису
  7.  Альтернативні способи виробництва продукції

розчином називається гомогенна система, що складається з двох або кількох компонентів, відносний вміст яких може змінюватися в широких межах. Речовина, що знаходиться в розчині в більшій кількості називається розчинником. Речовина, зміст якого менше, називається розчиненим речовиною.

концентрацією розчину називається зміст розчиненої речовини в певній масі або в певному об'ємі розчину або розчинника. Найбільш часто використовують такі способи вираження концентрації розчину.

вагові концентрації

1. Масова частка (процентна концентрація за масою) показує частку розчиненої речовини від маси всього розчину, тобто чисельного дорівнює масі розчиненої речовини в 100 г розчину:

 ,%, Або

,

де mречовини - Маса розчиненої речовини, г;

mрозчину - Маса розчину, г;

mрозчинника - Маса розчинника, м

Маса розчину може бути визначена за формулою:

,

де V - об'єм розчину, л, мл;

? - щільність розчину, г / л, г / мл.

2. Молярна (мольна) частка речовини - величина, що дорівнює відношенню кількості цієї речовини (nречовини) До сумарної кількості всіх речовин, що входять до складу розчину, включаючи розчинник (nрозчинника):

.

3. моляльна концентрація або моляльность - Величина, що дорівнює кількості розчиненої речовини в 1 кг розчинника:

 , Моль / кг,

де Mречовини - Молярна маса розчиненої речовини, г / моль.

 об'ємні концентрації

1. Об'ємна частка розчиненої речовини - Величина, що дорівнює відношенню обсягу розчиненої речовини (Vречовини) До об'єму розчину (Vрозчину):

.

2. молярна концентрація або молярность показує кількість розчиненої речовини, що міститься в одному літрі розчину:

 , Моль / л,

де nречовини - Кількість розчиненої речовини, моль;

Vрозчину - Обсяг розчину, л.

Розчин, в 1 літрі якого міститься 1 моль розчиненої речовини, називається одномолярного розчином і позначається 1М.

3. Еквівалентна (нормальна) концентрація або нормальність - Величина, що дорівнює кількості еквівалентів розчиненої речовини в одному літрі розчину:

 , Моль / л,

де nEQ - Кількість еквівалентів розчиненої речовини, моль;

Эречовини - Молярна маса еквівалента, г / моль.

Іноді замість позначення (моль / л) допускається позначення «н.», Наприклад, 1 н. або 0.2н. Розчин, в 1 літрі якого міститься 1 моль еквівалента речовини, називається нормальним.

Еквівалентної концентрацією зручно користуватися при обчисленні обсягів реагують один з одним розчинів. Відповідно до закону еквівалентів розчини однакової еквівалентної концентрації реагують в рівних обсягах. Якщо реагують розчини різної еквівалентної концентрації, то обсяги таких розчинів обернено пропорційні їх еквівалентної концентрації:

.

4. титр - Величина, що дорівнює масі розчиненої речовини в 1 мл розчину:

 , Г / мл.

 Визначення молярних мас еквівалентів

Еквівалент елемента або речовини визначається його масою, яка заміщається або з'єднується з кількістю речовини в 1 моль атомарного водню або 0.5 моль атомарного кисню.

Число, що показує, яка частина благаючи елемента або речовини еквівалентна 1 моль атомарного водню, називається фактором еквівалентності. Це безрозмірна величина, що позначається fEQ.

Фактор еквівалентності деяких речовин можна розрахувати за простими формулами. Для елемента в його з'єднанні:

fEQ = 1 / | ступінь окислення елемента в з'єднанні |.

Наприклад, для фосфору в оксиді фосфору (III) P2O3 fEQ= 1/3, а в оксиді фосфору (V) P2O5 fEQ= 1/5.

Для кислот фактор еквівалентності дорівнює зворотній величині її основності (кількість іонів водню в молекулі кислоти, яке заміщується на метал). Фактор еквівалентності для підстави дорівнює зворотній величині його кислотності (число гідроксід- груп в молекулі підстави, які в реакції заміщуються на кислотні залишки). Для солей фактор еквівалентності визначається за формулою: fEQ= 1 / (r ? | z |), де r - кількість і z - заряд заміщених катіонів або аніонів.

Визначення фактора еквівалентності за хімічною формулою:

- Для кислот f (HCl) = 1; f (H2SO4) = 1/2; f (H3PO4) = 1/3;

- Для підстав f (NaOH) = 1; f (Zn (OH)2) = 1/2; f (Al (OH)3) = 1/3;

- Для солей f (NaCl) = 1 / (1 ? 1) = 1; f (Fe12+SO4) = 1 / (1 ? 2) = 1/2;

f (Al23+(SO4)3) = 1 / (2 ? 3) = 1/6; f (Na61+TeO6) = 1 / (6 ? 1) = 1/6.

Для солеобразующіе оксидів (основних, кислотних, амфотерних) фактор еквівалентності визначається числом катіонів відповідного оксиду підстави або аніонів відповідної оксиду кислоти і їх зарядом, наприклад, в реакції між оксидом фосфору (V) і оксидом кальцію

P2O5 + 3CaO > Ca3(PO4)2

фактор еквівалентності P2O5, Що утворює два трёхзарядних фосфат-іона (PO4)3, Дорівнює 1/6, а для CaO, що дає один двозарядний катіон (Са2+), 1/2.

Молярна маса еквівалента речовини, Еречовини - Твір фактора еквівалентності fEQ на молярну масу цієї речовини:

 , Г / моль.

Молярну масу еквівалента називають еквівалентної масою або просто еквівалентом.

Кількість еквівалентів речовини - відношення маси речовини до молярної маси його еквівалента:

 , Моль.

Приклади розв'язання задач

Приклад 1. Є розчин Al2(SO4)3 з масовою часткою ? = 0.1 і щільністю ? = 1,105 г / см3. Які молярна, нормальна концентрації, титр, моляльность і молярна частка речовини цього розчину?

Рішення:

1. Знайдемо молярну концентрацію розчину.

Так як ,  , то

 моль / л. Щільність розчину необхідно перерахувати і підставити в розрахункову формулу в г / л: 1,105 г / см3 = 1,105 г / мл = 1105 г / л.

2. Знайдемо нормальну концентрацію розчину.

Так як  г / моль, то

 моль / л або 1.92 н.

3. Знайдемо титр розчину.

 г / мл.

Оскільки розмірність титру г / мл, щільність в розрахункову формулу треба підставляти в г / мл, тобто 1,105 г / мл.

4. Знайдемо моляльность розчину.

.

З формули видно, що необхідно знайти масу розчиненої речовини в 1 кг розчинника. Користуючись визначеннями моляльній і процентної концентрацій, складемо наступну пропорцію:

mречовини, г mрозчину, г mрозчинника, г  
 - З визначення відсоткової концентрації (тому що ? = 0.1, С% = 10%)
х    - З визначення молекулярний

де х - маса розчиненої речовини в 1 кг розчинника:

 г / кг.

 моль / кг.

5. Знайдемо молярну частку розчиненої речовини в розчині.

Відповідь: молярна концентрація 0.32 моль / л, нормальна концентрація 1.92 моль / л, титр 0.1105 г / мл, моляльность 0.325 моль / кг, молярна частка 0.0058.

Приклад 2. Чому дорівнює масова частка 0.2 М розчину (NH4)2SO4 з щільністю ? = 1,015 г / мл?

Рішення:

Маса 1 л розчину: mрозчину= 1.015 г / мл - 1000 мл = 1015 г. Маса солі, що міститься в 1 л розчину (з визначення молярної концентрації): mречовини = СМ - Mречовини = 0.2 - 132 = 26, 4 г, де 132 г / моль - молярна маса сульфату амонію. Звідки масова частка розчиненого в розчині речовини:

 або 2,6%.

Відповідь: масова частка розчиненого в розчині речовини 0.026 (процентна концентрація 2,6%).

Приклад 3. Який обсяг 96% сірчаної кислоти (? = 1,84 г / см3) Треба взяти для приготування 1 л 0.5 н. розчину?

Рішення:

1. Визначимо масу сірчаної кислоти в 1 л розчину:

 звідки  м

2. Визначимо, в якому обсязі 96% розчину сірчаної кислоти міститься 24,5 г сірчаної кислоти:

,

 мл.

Відповідь: для приготування 1 л 0.5 н. розчину сірчаної кислоти необхідно взяти 13,96 мл 96% розчину сірчаної кислоти.

Приклад 4. Який об'єм води треба додати до 200 мл 68% розчину азотної кислоти щільністю 1400 г / л, щоб отримати 10% розчин?

Рішення:

1. Визначимо масу азотної кислоти в 200 мл 68% розчину (200 мл = 0.2 л):

 , звідси

 м

2. В отриманому 10% розчині маса розчиненої азотної кислоти буде такою ж, так як для приготування нового розчину в вихідний додається вода - розчинник, але не розчинена речовина. Визначимо масу 10% розчину азотної кислоти:

 м

3. Визначимо обсяг води, що як різниця маси 10% розчину (вона більше за рахунок розведення водою) і 68% розчину:

 мл або 1.624 л.

Відповідь: для приготування 10% розчину азотної кислоти необхідно додати 1624 мл води до 200 мл 68% вихідного розчину азотної кислоти.

 




 Федеральне агентство з освіти |  Волгоград 2006 |  Класифікація та номенклатура неорганічних речовин |  Швидкість хімічних реакцій |  хімічна рівновага |  іонообмінні реакції |  твір розчинності |  Іонний добуток води. Водневий показник |  гідроліз солей |  Колоїдно-дисперсні системи |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати