Блог

 

Успей всё, останови время!

Способы выражения концентрации растворов


Реклама

Автономная Некоммерческая Организация Дополнительного Профессионального Образования "Межрегиональный Центр Повышения Квалификации", ИНН 7801268404, ERID: 2Vtzqv2S4YX

Пожаловаться
О рекламодателе
Реклама на Линко
Скопировать ссылкуСкопировано

  Курсы повышения квалификации для специалистов ИЛ по авторским программам в первом полугодии 2024 года

11.04.2024 14:00:00 | Отправитель: Автономная Некоммерческая Организация Дополнительного Профессионального Образования "Межрегиональный Центр Повышения Квалификации"

Межрегиональный Центр Повышения Квалификации (МЦПК)

Лицензия:
№ 2265 от 28 октября 2016 года

Электронная почта:
info@center-education.ru

Официальный сайт:
center-education.ru

Тел.: +7 (931) 394-84-68


МЦПК приглашает

в первом полугодии 2024 года

руководителей и специалистов контрольных (измерительных, аналитических) и испытательных лабораторий, экологических и метрологических служб и других заинтересованных лиц

в Санкт-Петербург

на курсы повышения квалификации













Курсы проводят компетентные эксперты-преподаватели.

По окончании курса слушателям выдается
удостоверение о повышении квалификации.

Курсы проводятся очно и в режиме онлайн трансляции
на образовательной платформе Zoom.
При выборе онлайн обучения предоставляется скидка 7%.


С графиком курсов повышения квалификации и подробными программами можно ознакомиться по ссылке https://center-education.ru/categories/
(Раздел "Курсы", далее перейти вниз страницы).

Заявки на обучение принимаются через сайт:
www.center-education.ru или по e-mail: info@center-education.ru
Справки по тел.: +7 (931) 394-84-68.

  Ваша почта на Линко

Подробнее
Содержание

Массовая доля растворённого вещества (ω)
Молярная концентрация (c)
Нормальность раствора (cН)
Моляльность раствора (cm)
Титр раствора (T)

Одной из важнейших характеристик раствора является концентрация, выражающая содержание растворенного вещества в определенном количестве раствора или растворителя. В каждом растворе содержание вещества различно, поэтому важно знать количественный состав раствора. Существуют различные способы выражения концентрации растворов. Наиболее часто используют массовую долю растворённого вещества, молярную и нормальную концентрацию.

ω
Массовая доля растворённого вещества (процентная концентрация)

Массовая доля растворённого вещества ωB – это безразмерная величина, равная отношению массы растворённого вещества mB к общей массе раствора m:

ωB = mB / m

Так как масса растворенного вещества всегда меньше массы раствора, это соотношение всегда меньше единицы. Массовую долю растворённого вещества ωB выражают в долях единицы или, чаще всего, в процентах, поэтому такая концентрация называется процентной:

c% = ( mB / m ) × 100%,

где
mB – масса растворенного вещества в г,
m – масса раствора в г.

Процентная концентрация показывает, сколько граммов растворенного вещества содержится в 100 граммах раствора. Например, массовая доля растворённого вещества NaCl в воде равна 0,05 или 5%. Это означает, что в 100 г раствора содержится 5 г хлорида натрия и соответственно 95 г воды.


Пример:

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

Решение:

m (K2SO4) = ω (K2SO4) × m / 100 = (5 × 300) / 100 = 15 г

где ω (K2SO4) – массовая доля сульфата калия в %,

m – масса раствора в г

m (H2O) = 300 г – 15 г = 285 г.

Таким образом, для приготовления 300 г 5% раствора сульфата калия надо взять 15 г K2SO4 и 285 г воды.


На практике при определении количества жидкого растворителя или раствора измеряют их объем V. Для определения массы жидкости в этом случае используют ее плотность ρ, то есть

m = V × ρ

Как правило, плотность растворов измеряется в г/мл или, что одно и то же, в г/см³. Поэтому при использовании этой зависимости объем раствора должен измеряться в миллилитрах.

Вернуться к содержанию

c
Молярная концентрация

Молярная концентрация cB показывает, сколько молей растворённого вещества содержится в 1 литре раствора:

cB = nB / V = mB / (MB × V),

где
nB – количество вещества в моль,
V – объем раствора в л,
mB – масса растворенного вещества в г,
МB – молярная масса растворенного вещества в г/моль.

Молярная концентрация измеряется в моль/л и обозначается «M». Например, 2 M NaOH – двухмолярный раствор гидроксида натрия. Один литр такого раствора содержит 2 моль вещества или 80 г (M (NaOH) = 40 г/моль).


Пример:

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

Решение:

m (K2CrO4) = c (K2CrO4) × M (K2CrO4) × V = 0,1 моль/л × 194 г/моль × 1,2 л = 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.

Вернуться к содержанию

cН
Нормальность раствора (нормальная концентрация, молярная концентрация эквивалента)

Нормальность раствора обозначает число грамм-эквивалентов данного вещества в одном литре раствора или число миллиграмм-эквивалентов в одном миллилитре раствора. Грамм-эквивалентом 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. Эквивалент – это условная единица, равноценная одному иону Н+ в кислотно-основных реакциях или одному электрону в окислительно-восстановительных реакциях.

Эоснования = Моснования / число замещаемых в реакции гидроксильных групп;

Экислоты = Мкислоты / число замещаемых в реакции атомов водорода;

Эсоли = 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 / 2 = 49 г

Э (Ca(OH)2) = М (Ca(OH)2) / 2 = 74 / 2 = 37 г

Э (Al2(SO4)3) = М (Al2(SO4)3) / (2 × 3) = 342 / 6 = 57 г


На практике нормальную концентрацию по аналогии с молярной выражают в моль/л (в специальной литературе можно встретить написание г-экв/л или моль-экв/л).

cН = mB / ( ЭB × V ),

где
mB – масса растворенного вещества в г,
ЭB – грамм-эквивалент вещества,
V – объем раствора в л (или дм³).

Этот способ выражения концентрации растворов применяется в тех случаях, когда растворенное вещество участвует в какой-либо реакции, и для выполнения расчетов, где удобно применить закон эквивалентов.

Величины нормальности обозначают буквой «Н» (или «N»). 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 = m / ρ = 100 / 1,615 = 61,92 мл

Следовательно, в 1 л раствора содержится 70 × 1000 / 61,92 = 1130,49 г H2SO4. Отсюда, молярность данного раствора равна:

c (H2SO4) = m (H2SO4) / М (H2SO4) = 1130,49 / 98 = 11,53 M

Нормальность этого раствора (считая, что кислота используется в реакции в качестве двухосновной) равна:

cН (H2SO4) = m (H2SO4) / ( Э (H2SO4) × V ) = 1130,49 / ( 49 × 1 ) = 23,06 H

Вернуться к содержанию

cm
Моляльность (моляльная концентрация)

Этот способ выражения концентрации растворов встречается довольно редко. Обычно необходимость его использования возникает в тех случаях, когда обсуждается влияние концентрации на изменение температуры замерзания или кипения раствора по сравнению с чистым растворителем.

Моляльная концентрация показывает, сколько молей растворенного вещества приходится на 1000 г растворителя. Моляльность может быть рассчитана по формуле:

cm = ( mB × 1000 ) / ( МB × m ),

где
mB – масса растворенного вещества в г,
МB – молярная масса растворенного вещества в г/моль,
m – масса растворителя в г.

Вернуться к содержанию

T
Титр раствора

В аналитической химии используется также понятие «титр раствора». Титр показывает, сколько граммов растворённого вещества содержится в 1 мл (см³) раствора:

Т = mB / V,

где
mB – масса вещества в г, взятая для приготовления заданного объема титрованного раствора,
V – заданный объем титрованного раствора в мл.

Вернуться к содержанию

Библиография

Предыдущая Назад в раздел Следущая

Реклама

Общество с ограниченной ответственностью «Браво Софт», ИНН 5262147360, ERID: 2Vtzqw8HN5G

Пожаловаться
О рекламодателе
Реклама на Линко
Скопировать ссылкуСкопировано

Разделы блога