Меню

Лабораторная работа 7 Приготовление растворов различных концентраций



Формулы для пересчета концентраций растворов

В приводимой ниже таблице приняты следующие обозначения:

М — мольная масса растворенного вещества, г/моль; Э — эквивалентная масса растворенного вещества, г/моль; р — плотность раствора, г/мл.

* Дли жидкостей может применяться величина Pv, % (об.) —число миллилитров растворенной жидкости в 100 мл раствора.

РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРОВ

Для приготовления определенного количества раствора какого-либо вещества заданной концентрации исходят из следующих данных: а) из количества чистого вещества и растворителя; б) из количества раствора данного вещества с более высокой концентрацией, чем заданная, и количества чистого растворителя или в) из количества двух растворов того же вещества, один из которых имеет концентрацию больше нужной, а другой — меньше.

Растворение вещества в воде

Пусть требуется приготовить А граммов раствора концентрации P [в % (масс.) ]. Тогда:

(I)
(2)

где х— необходимая масса растворяемого вещества, г; b—необходимая масса воды, г.

Если нужно приготовить определенный объем V раствора (в мл) концентрации Р, находят по таблицам плотность р (в г/см3) раствора данного вещества требуемой концентрации. Поскольку А = Vp, формула (1) будет иметь вид:


(3)

В тех случаях, когда растворяемое вещество представляет собой кристаллогидрат, т. е. содержит кристаллизационную воду, для расчета необходимого его количества используют формулу:

(4)
(5)

где х— необходимая масса кристаллогидрата, г; M1—мольная масса кристаллогидрата; М2—моль-мая масса вещества без кристаллизационной воды; b — необходимая масса воды, г.

Если нужно приготовить раствор объемом V (в мл) заданной нормальности N, вычисляют значение эквивалентной массы Э растворяемого вещества, после чего находят необходимую его навеску (в г) по формуле:


(6)

При приготовлении раствора заданной молярной концентрации применяют аналогичную формулу:


(7)

где М — молярная концентрация раствора; Мв — мольная масса растворяемого вещества; V — заданный объем раствора, мл.

Разбавление раствора водой

Пусть требуется приготовить раствор концентрации Р2 из имеющегося раствора с более высокой концентрацией Р1. Обозначим массу раствора до разбавления А1, а массу раствора после разбавления— А2. Тогда массу воды b (в г), необходимую для разбавления, находят по формуле (8) или (9) в зависимости от того, задано ли значение А\ или А2.

(9)
(10)

В тех случаях, когда известна не масса, а объем раствора, необходимо по таблицам найти плотности растворов данного вещества исходной и конечной концентраций — p1 и р2 соответственно. Тогда, если нужно приготовить раствор объемом V2 (в мл) концентрации Р2 [в % (масс.)], а концентрация исходного раствора равна P1 [(в % (масс.)], то объем исходного раствора вычисляется по формуле:


(11)

Объем воды (в мл) для разбавления: b = V2 — V1

Смешивание двух растворов различной концентрации

Пусть требуется приготовить раствор заданной концентрации из двух растворов того же вещества, один из которых имеет концентрацию больше нужной, а другой — меньше. Чтобы определить, в каких пропорциях следует смешивать растворы, пользуются «правилом креста», которое наглядно показано на следующем примере:

Смешиваемые растворы можно измерять в объемных или массовых частях в зависимости от того, в объемных или массовых процентах выражают концентрацию растворов.

«Правило креста» можно применять и в случаях разбавления раствора чистым растворителем. При этом концентрацию вещества в чистом растворителе считают равной нулю:

Для получения более концентрированного раствора растворением в нем дополнительного количества компонента твердое вещество условно считают раствором с концентрацией 100%:

Источник

Лабораторная работа № 7 «Приготовление растворов различных концентраций»

Лабораторная работа № 7

ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ РАЗЛИЧНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ

Растворами называются гомогенные системы переменного состава, состоящие из двух или большего числа компонентов и продуктов их взаимодействия.

Под компонентами подразумеваются растворенные вещества и растворитель.

Важнейшей характеристикой раствора является концентрация.

Относительное содержание растворенного вещества в рас­творе можно выразить через размерные величины — концентрации и безразмерные — доли.

В зависимости от целей использования раствора применяют различные способы выражения концентрации, основные из кото­рых рассмотрены ниже.

1. Массовая доля и процентная концентрация

Массовой долей (ω) называется отношение массы растворен­ного вещества к массе раствора:

где тв — масса растворенного вещества, г; m(p-pa)- масса раствора, г.

При выражении этой величины в процентах она называется

2. Молярная концентрация (молярность)

Молярная концентрация (См)- это отношение количества (числа молей) вещества к объему раствора, выраженному в литрах.

— количество вещества (моль), то:

где См — молярная концентрация раствора, моль/л;

тв — масса растворенного вещества, г;

Мв — молярная масса растворенного вещества, г/моль; Vр-ра — объем раствора, л.

3. Молярная концентрация эквивалента (нормальность)

Нормальность (Сн) — это количество эквивалентов раство­ренного вещества, содержащееся в 1 литре раствора:

— количество эквивалентов вещества, моль.

где сн — нормальность раствора, моль/л;

ть — масса растворенного вещества, г;

fэкв — фактор эквивалентности;

Мэкв — молярная масса эквивалента, моль/л; Vр-ра — объем раствора, л.

4. Моляльная концентрация (моляльность)

Моляльная концентрация (Cm) определяется числом молей растворенного вещества в 1000 граммах (1 кг) растворителя:

где тв — масса растворенного вещества, г;

Mв — молярная масса растворенного вещества, г/моль; mр-теля— масса растворителя, г.

5. Титр раствора

Титр раствора (7) определяется массой растворенного веще­ства в 1 мл раствора:

где Т—титр раствора, г/мл;

тв — масса растворенного вещества, г; Vр-ра — объем раствора, мл.

Опыт 1. Приготовление раствора соляной кислоты за­данной концентрации

Раствор готовится разбавлением более концентрированного раствора исходной кислоты.

Для определения концентрации раствора исходной соляной кислоты измерьте ареометром ее плотность (ρ, г/см ). Для этого ки­слоту налейте в цилиндр, опустите в нее ареометр. Отметьте деление шкалы ареометра, совпадающее с нижним мениском жидкости в ци­линдре. Это и есть плотность раствора. Пользуясь табл. 1, определи­те процентную концентрацию исходной соляной кислоты (ωисх, %).

Далее рассчитайте (с точностью до десятых долей миллилит­ра) объем исходной кислоты, необходимый для приготовления 100 мл раствора с концентрацией, указанной преподавателем. Про­верьте правильность расчета, показав его преподавателю.

Читайте также:  Примеры таблиц для сайта html

Раствор готовится в мерной колбе объемом 100 мл. Мерную колбу примерно наполовину заполните дистиллированной водой.

Отберите вычисленный объем исходной кислоты в

несите кислоту в мерную колбу. Аккуратно доведите объем раство­ра до риски дистиллированной водой. Закройте колбу пробкой и, придерживая пробку пальцем, тщательно перемешайте, перевора­чивая колбу 8-10 раз вверх дном так, чтобы воздушный пузырь пе­ремещался через всю колбу.

Таблица 1 растворов некоторых кислот и оснований при 20°С

Опыт 2. Определение концентрации кислоты методом титрования

Перед началом титрования бюретку сполосните раствором щелочи, выданным для работы. Нормальность раствора щелочи указана на этикетке склянки.

Заполните бюретку щелочью несколько выше нулевого деле­ния. Установите уровень щелочи (по нижнему мениску) на нулевом делении бюретки. Если нулевая отметка находится значительно выше уровня глаз, титрование можно вести от другого деления, на­пример от 10 мл.

Проведите ориентировочное титрование. Для этого в пипетку с помощью груши наберите 10 мл (аликвотную часть) приготов­ленного раствора кислоты. Из пипетки кислоту вылейте в кониче­скую колбу для титрования, внесите туда 2-3 капли индикатора фенолфталеина. Из бюретки по каплям прилейте щелочь, постоян­но перемешивая содержимое колбы кругообразными движениями. Титрование проведите на белом фоне, подложив под колбу лист белой бумаги. Как только раствор станет от прибавления одной ка­пли щелочи бледно-розовым, добавление щелочи прекратите и за­пишите объем щелочи, пошедший на титрование.

Титрование надо будет повторить еще два раза. Каждый раз перед титрованием новой пробы кислоты подливайте щелочь в бю­ретку до нулевой отметки или до того уровня, с которого начали титровать в первом опыте. После каждого титрования объем щело­чи с точностью до десятых долей миллилитра записывайте в табли­цу. Эти объемы не должны отличаться более чем на 0,1 мл. Если результаты титрования отличаются на большую величину, титрова­ние следует повторить.

Рассчитайте нормальную концентрацию приготовленного раствора кислоты, используя закон эквивалентов: вещества взаи­модействуют друг с другом в эквивалентных количествах, т. е. число эквивалентов щелочи, пошедшее на титрование (Nщ), равно числу эквивалентов кислоты, взятой для анализа (NK):

Nщ=NK.

Число эквивалентов растворенного вещества в данном объе­ме раствора (V) равно произведению объема раствора на его нор­мальность, т. е.

N=VCН,

где V объем раствора, л;

Сн — нормальность раствора, моль/л. Тогда:

где Сн(к) и Сн(щ) — нормальные концентрации кислоты и щелочи, моль/л;

Vщ средний объем щелочи, пошедший на титрование, л;
VK — объем кислоты, взятый для титрования (объем пипетки), л.
Расчет концентрации кислоты произведите с точностью до
четвертого знака после запятой.

При оформлении результатов опыта:

1. Запишите плотность (рисх) и процентную концентрацию (ωиех, %) исходного раствора.

2. Приведите расчет объема исходной кислоты (Vисх), необ­ходимого для приготовления заданного раствора,

3. Запишите объем кислоты, взятый для титрования (объем пипетки, Vк), нормальность раствора щелочи Сн(щ). Затем заполни­те табл. 2.

Объем кислоты, взятый для тит­рования, Vk , мл

Объем щелочи, пошедший на каждое титрование, Vщ, мл

1 Средний объем щелочи,

Опыт 3. Приготовление раствора соли с заданной массо­
вой долей (ω соли, %)

Получите у преподавателя задание. Рассчитайте, сколько
граммов соли и какой объем воды потребуются для приготовления
100 мл раствора соли заданной концентрации.

Взвесьте на лабораторных весах нужное количество соли и высыпьте ее в мерную колбу, предварительно налив в нее неболь­шой объем воды. Затем дистиллированной водой доведите объем раствора в колбе до метки (воду необходимо приливать постепен­но, все время перемешивая раствор). Приготовленный раствор из колбы отлейте в цилиндр и измерьте ареометром его плотность. По плотности с помощью табл. 3 определите массовую долю соли в приготовленном растворе. (Совпадает ли она с рассчитанной вами?)

Таблица 3 Плотность растворов некоторых солей при 20°С

Источник

ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ ЗАДАННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ

ТЕМА: Растворы. Способы выражения концентрации. Приготовление раствора заданной концентрации.

Цель: Научиться навыкам проведения расчетов, необходимых для приготовления растворов различных концентраций и умению готовить такие растворы.

1. Ознакомиться со способами выражения концентрации растворов.

2. Разобрать обучающие задачи по расчету концентрации растворов.

3. Подготовиться к лабораторной работе «Приготовление раствора соли заданной концентрации».

Студент должен знать:

1. до изучения темы: Понятия массовой доли, количества вещества, концентрации раствора и их взаимную связь.

2. после изучения темы: Понятия: раствор, растворитель, растворенное вещество; особенности структуры воды в жидком и твердом состояниях; растворимость твердых веществ, газов в воде; факторы, влияющие на растворимость; способы выражения концентрации растворов: по растворению точной навески (объема) сухого вещества, кристаллогидрата, газа; из концентрированного раствора путем его разбавления; из разбавленного раствора путем его концентрирования.

Студент должен уметь: Проводить необходимые расчеты для приготовления раствора с заданной концентрацией раствора. Пользоваться аналитическими весами, мерной посудой (пипетки, бюретки, мерные пробирки, цилиндры, мензурки) и химическими приборами (ареометр).

Растворы играют важную роль в живой и неживой природе, а также в науке и технике.

Большинство физиологических процессов в организмах человека, животных и в растениях, различных промышленных процессов, биохимических процессов в почвах и т.п. протекают в растворах.

Раствор – это гомогенная многокомпонентная система, в которой одно вещество распределено в среде другого или других веществ.

Растворы могут быть в газообразном (воздух), жидком и твердом (сплавы, цветные стекла) агрегатных состояниях. Чаще всего приходится работать с жидкими растворами.

Содержание данного вещества в единице массы или объема раствора называется концентрацией раствора. На практике наиболее часто пользуются следующими способами выражения концентрации:

1. Массовая доля – отношение массы данного компонента в растворе к общей массе этого раствора. Массовая доля может быть выражена в долях единицы, процентах (%), промилле (тысячная часть %) и в миллионных долях (млнˉ1). Массовая доля данного компонента, выраженная в процентах, показывает, сколько граммов данного компонента содержится в 100 г раствора.

2. Массовая концентрация – отношение массы компонента, содержащегося в растворе, к объему этого раствора. Единицы измерения массовой концентрации кг/м 3 , г/л.

Читайте также:  1С 8 3 Программное создание таблицы значений на форме в управляемом приложении Программист 1С Минск Автоматизация бизнеса

3. Титр Т – число граммов растворенного вещества в 1 мл раствора. Единицы измерения титра – г/мл, кг/см 3 .

4. Молярная концентрация с – отношение количества вещества (в молях), содержащегося в растворе, к объему раствора. Единицы измерения — моль/м 3 , (моль /л). Раствор, имеющий концентрацию 1 моль/л, обозначают 1М; 0,5 моль/л, обозначают 0,5 М.

5. Молярная концентрация эквивалентов сэк (нормальная концентрация) – это отношение количества вещества эквивалентов (моль) к объему раствора (л). Единица измерения нормальной концентрации моль/л. Например, сэк(KOH) = 1 моль/л, сэк(1/2H2SO4) = 1 моль/л, сэк(1/3 AlCl 3) = 1 моль/л. Раствор в 1 л которого содержится 1 моль вещества эквивалентов, называют нормальным и обозначают 1 н.

6. Моляльность b — это отношение количества растворенного вещества (в молях) к массе m растворителя. Единица измерения моляльности — моль/кг. Например, b(HCl/H2O) = 2 моль/кг.

7. Молярная доля – отношение числа молей растворенного вещества к общему числу молей вещества и растворителя. Молярная доля может быть выражена в долях единицы, процентах (%), промилле (тысячная часть %) и в миллионных долях (млн-1).

Для приготовления растворов определенной концентрации, для точного измерения объемов применяют мерную посуду: мерные колбы, пипетки и бюретки.

Мерные колбы – тонкостенные плоскодонные сосуды с длинным узким горлом, на котором нанесена метка в виде кольцевой черты. На каждой колбе обозначены ее емкость и температура, при которой эта емкость измерена. Колба должна плотно закрываться пробкой (рис.1).

Рис. 1 Мерная посуда

а — мерная колба; б – пипетки; в – бюретка.

Пипетки используют для отбора определенного объема пробы жидкости.

Пипетки Мора представляют собой стеклянные трубки с расширением посередине. Нижний конец оттянут в капилляр, на верхнем конце нанесена метка, до которой следует набирать измеряемую жидкость. На пипетке указана объемность.

Широко применяют также градуированные пипетки различной емкости, на наружной стенке которых нанесены деления. Для наполнения пипетки нижний конец ее опускают в жидкость и втягивают последнюю при помощи груши или специального приспособления. Жидкость набирают так, чтобы она поднялась на 2-3 см выше метки, затем быстро закрывают верхнее отверстие указательным пальцем правой руки, придерживая в то же время пипетку большим и средним пальцами. Затем ослабляют нажим указательного пальца, в результате чего жидкость будет медленно вытекать из пипетки. В тот момент, когда нижний мениск (уровень) жидкости окажется на одном уровне с меткой, палец снова прижимают. Введя пипетку в сосуд, отнимают указательный палец и дают жидкости стечь по стенке сосуда. После того, как жидкость вытечет, пипетку держат еще 5секунд прислоненной к стенке сосуда, слегка поворачивая вокруг оси.

Бюретки применяют при титровании, для измерения точных объемов и т.д.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ ЗАДАННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ

Опыт 1. Приготовление растворов кислот за­данной концентрации

Раствор готовится разбавлением более концентрированного раствора исходной кислоты.

В соответствии со своим вариантом (таблица 1) рассчитайте (с точностью до десятых долей миллилит­ра) объемы кислот, необходимые для приготовления указанного объема раствора с заданной концентрацией.

Таблица 1. Варианты для выполнения опыта 1

Вариант Н 2SO 4 HNO 3 HCl
0,1М 0,01н 12%
0,01н 0,1М 8%
0,001М 0,05н 4%
0,05н 0,001М 6%
0,005М 0,025н 2%
0,025н 0,005М 10%
20% 0,01н
26% 0,02н 0,1М
30% 0,01М 0,05н
38% 0,25н 0,001М
40% 0,005М 0,025н
0,025н 60% 0,005М
0,8М 56%
0,5н 18%
0,75н 10% 0,5М

Пользуясь таблицей «Плотность растворов некоторых кислот при 20°С», определи­те процентную концентрацию исходной кислоты.

Плотность растворов некоторых кислот при 20°С (г/мл)

Массовая доля, % H 2SO 4 HNO 3 HCl
1.0116 1.0091 1.0081
1.0250 1.0202 1.0179
1.0385 1.0314 1.0278
1.0522 1.0427 1.0377
1.0661 1.0543 1.0476
1.0802 1.0660 1.0576
1.0947 1.0780 1.0676
1.1094 1.0901 1.0777
1.1245 1.1025 1.0878
1.1398 1.1150 1.0980
1.1554 1.1277 1.1083
1.1714 1.1406 1.1185
1.1872 1.1536 1.1288
1.2031 1.1668 1.1391
1.2191 1.1801 1.1492
1.2353 1.1934 1.1594
1.2518 1.2068 1.1693
1.2685 1.2022 1.1791
1.2855 1.2335 1.1886
1.3028 1.2466 1.1977
1.3205 1.259
1.3386 1.272
1.3570 1.285
1.3759 1.297
1.3952 1.310
1.4149 1.322
1.4351 1.333
1.4558 1.345
1.4770 1.356
1.4987 1.367
1.520 1.377
1.542 1.386
1.565 1.396
1.587 1.405
1.6105 1.413
1.634 1.422
1.657 1.430
1.681 1.437
1.704 1.445
1.7272 1.452
1.749 1.459
1.769 1.465
1.802 1.477
1.8144 1.482
1.8240 1.487
1.8312 1.409
1.8355 1.497
1.8361 1.505
1.8305 1.513

Пример 1. Нужно узнать объем 96% Н 2SO 4 (ρ=1,8355 г/мл), необходимый для приготовления 500мл 1М раствораН 2SO 4.

Рассчитаем массу Н 2SO 4:

См = (1), отсюда m(Н 2SO 4) = См ∙М(Н 2SO 4)∙Vр-ра=1моль/л∙98г/моль∙0,5л=49г.

Вычислим, в какой массе 96% раствора содержится 49г Н 2SO 4:

ω%= ∙100% (2), следовательно, m р-ра = = =51г.

Переведем массу 96% раствора Н 2SO 4 в объем, учитывая плотность:

ρ= (3), значит V = =27,8 мл

Если необходимо приготовить раствор Н 2SO 4 с заданной нормальностью, расчеты ведут аналогично, но при расчете необходимой массы кислоты вместо формулы 1 пользуются формулой:

Сн = (4) .

Пример 2. Нужно узнать объем 36% HCl (ρ=1,1791 г/мл), необходимый для приготовления 250 мл 20% раствора НСl (ρ= 1,0980 г/мл).

Найдем массу 250 мл 20% раствора НСl:

ρ= , значитm (20% р-ра)= ρ∙ V=1,0980г/мл∙250мл=274,5г.

Узнаем массу кислоты, необходимую для приготовления 247,5 г 20% раствора НСl:

ω%= ∙100%, следовательно m(НСl)= = =54,9г.

Вычислим, в какой массе 36% раствора содержится 54,9 г НСl:

ω%= ∙100% , тогда m р-ра = = =152,5г.

Переведем массу 36% раствора НСl в объем, учитывая плотность:

ρ= , значит V = =129,3 мл

Результат запишите в таблицу

Объем раствора кислоты Объем воды

Про­верьте правильность своих расчетов, показав их преподавателю.

Растворы готовятся в мерной колбе объемом 100 мл. Внимание! Разбавление концентрированных кислот (особенно Н 2SO 4) следует производить, приливая кислоту в воду, а не наоборот. В противном случае возможно вскипание жидкости и ее разбрызгивание. Запомните: Сначала вода, потом – кислота! Иначе случится большая беда! Мерную колбу примерно наполовину заполните дистиллированной водой. Отберите вычисленный объем исходной кислоты в пипетку и перенесите кислоту в мерную колбу. Кислоту следует приливать малыми порциями или очень тонкой струей при непрерывном перемешивании раствора. При сильном разогревании раствора следует дать ему охладиться. Аккуратно доведите объем раство­ра до метки дистиллированной водой. Закройте колбу пробкой и, придерживая пробку пальцем, тщательно перемешайте, перевора­чивая колбу 8-10 раз вверх дном так, чтобы воздушный пузырь пе­ремещался через всю колбу.

Читайте также:  Таблица синусов и косинусов положительные и отрицательные

Опыт 2. Приготовление раствора соли с заданной массовой долей (%) из навески соли

Рассчитайте, сколько граммов соли и воды потребуются для приготовления 100 г раствора соли заданной концентрации в соответствии со своим вариантом (таблица 3).

Таблица 3. Варианты для выполнения опыта 2

Вариант КВr MgSO 4∙7Н 2О NaH 2PO 4∙2Н 2О
1% 14% 4%
3% 10% 7%
5% 12% 1%
8% 6% 10%
10% 3% 15%
14% 1% 9%
0,5% 24% 2%
20% 0,5% 7%
2% 20% 0,5%
40% 5% 20%
9% 16% 5%
24% 5% 16%
6% 18% 3%
4% 20% 32%
30% 7% 40%

Пример 1. Нужно узнать какую массу медного купороса CuSO 4∙5Н 2О и какой объем воды необходимо взять для приготовления 500 г раствора с массовой долей 16 %.

Найдем массу CuSO 4, необходимую для приготовления 500г 16% раствора:

ω%= ∙100% (1), следовательно, m (CuSO 4)= = =80г.

М(CuSO 4) = 64∙2+32+16∙4=160 г/моль.

М(CuSO 4∙5H 2O) = 64∙2+32+16∙4+5∙(1∙2+16) = 250 г/моль.

Учитывая, что приготовление раствора производится из кристаллогидрата CuSO 4∙5Н 2О, составим пропорцию:

160 г CuSO 4 – 250 г CuSO 4∙5Н 2О

80 г CuSO 4 – х г CuSO 4∙5Н 2О

х= =125г CuSO 4∙5Н 2О

Находим массу воды:

значит m(Н 2О)= m(р-ра) — m(CuSO 4∙5Н 2О)=500-125=375 г или 375 мл.

В том случае, если раствор готовится из безводной соли, используют формулы 1 и 2 и не прибегают к составлению пропорции:

m (CuSO 4)= (3) ; m(Н 2О)= m(р-ра) — m(CuSO 4) (4).

Результат запишите в таблицу

Про­верьте правильность расчета, показав его преподавателю.

Взвесьте на лабораторных весах нужное количество соли и высыпьте ее в стакан. Вылейте в этот стакан необходимое количество воды. Воду необходимо приливать постепен­но, все время перемешивая раствор. После полного растворения соли приготовленный раствор перелейте в цилиндр и измерьте ареометром его плотность. По плотности с помощью таблицы «Плотность растворов некоторых солей при 20°С» определите массовую долю соли в приготовленном растворе. Совпадает ли она с рассчитанной вами?

Плотность растворов некоторых солей при 20°С(г/мл)

Источник

Концентрация растворов. Способы выражения концентрации растворов.

Концентрация раствора может выражаться как в безразмерных единицах (долях, процентах), так и в размерных величинах (массовых долях, молярности, титрах, мольных долях).

Концентрация – это количественный состав растворенного вещества (в конкретных единицах) в единице объема или массы. Обозначили растворенное вещество — Х, а растворитель — S. Чаще всего использую понятие молярности (молярная концентрация) и мольной доли.

Способы выражения концентрации растворов.

1. Массовая доля (или процентная концентрация вещества) – это отношение массы растворенного вещества m к общей массе раствора. Для бинарного раствора, состоящего из растворённого вещества и растворителя:

ω – массовая доля растворенного вещества;

m в-ва – масса растворённого вещества;

m р-ра – масса растворителя.

Массовую долю выражают в долях от единицы или в процентах.

2. Молярная концентрация или молярность – это количество молей растворённого вещества в одном литре раствора V:

C – молярная концентрация растворённого вещества, моль/л (возможно также обозначение М, например, 0,2 М HCl);

n – количество растворенного вещества, моль;

V – объём раствора, л.

Раствор называют молярным или одномолярным, если в 1 литре раствора растворено 1 моль вещества, децимолярным – растворено 0,1 моля вещества, сантимолярным – растворено 0,01 моля вещества, миллимолярным – растворено 0,001 моля вещества.

3. Моляльная концентрация (моляльность) раствора С(x) показывает количество молей n растворенного вещества в 1 кг растворителя m:

С (x) – моляльность, моль/кг;

n – количество растворенного вещества, моль;

m р-ля – масса растворителя, кг.

4. Титр – содержание вещества в граммах в 1 мл раствора:

T – титр растворённого вещества, г/мл;

m в-ва – масса растворенного вещества, г;

V р-ра – объём раствора, мл.

5. Мольная доля растворённого вещества – безразмерная величина, равная отношению количества растворенного вещества n к общему количеству веществ в растворе:

N – мольная доля растворённого вещества;

n – количество растворённого вещества, моль;

n р-ля – количество вещества растворителя, моль.

Сумма мольных долей должна равняться 1:

где N ( X ) — мольная доля растворенного вещества Х;

N ( S ) — мольная доля растворенного вещества S.

Иногда при решении задач необходимо переходить от одних единиц выражения к другим:

ω( X ) — массовая доля растворенного вещества, в %;

М(Х) – молярная масса растворенного вещества;

ρ = m /(1000 V) – плотность раствора.6. Нормальная концентрация растворов (нормальность или молярная концентрация эквивалента) – число грамм-эквивалентов данного вещества в одном литре раствора.

Грамм-эквивалент вещества – количество граммов вещества, численно равное его эквиваленту.

Эквивалент – это условная единица, равноценная одному иону водорода в кислотоно-основных реакциях или одному электрону в окислительно – восстановительных реакциях.

Для записи концентрации таких растворов используют сокращения н или N. Например, раствор, содержащий 0,1 моль-экв/л, называют децинормальным и записывают как 0,1 н.

С Н – нормальная концентрация, моль-экв/л;

z – число эквивалентности;

V р-ра – объём раствора, л.

Растворимость вещества S — максимальная масса вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя:

Коэффициент растворимости – отношение массы вещества, образующего насыщенный раствор при конкретной температуре, к массе растворителя:

Источник