Способы выражения концентрации растворов

Важнейшей характеристикой всякого раствора является концентрация. Концентрацией называется содержание растворенного вещества в единице массы или объема раствора или растворителя. В химии используется несколько различных способов выражения концентрации. Кратко рассмотрим наиболее часто употребляемые.

Массовая доля (процентная концентрация) (ω) - отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора (выражается в процентах или в долях единицы):

, (7.1)

m_р-ра = V r, (7.2)

где V – объем раствора (мл); r - плотность раствора (г/мл).

Например: имеется раствор какого-либо вещества с массовой долей 5 %. Это значит, что 5 % от общей массы раствора приходится на растворенное вещество, и 95 % - на растворитель. Массовая доля вещества составляет 0,05.

Пример 1. В 450 г воды растворили 50 г вещества. Найти массовую долю вещества в растворе.

Решение. Общая масса раствора составляет 500 г (450 + 50).

По формуле (7.1): .

Пример 2. Сколько г Na₂SO₃ потребуется для приготовления 5 л раствора с массовой долей 8% (r = 1,075 г/мл)?

Решение. Находим массу раствора: m = V·r = 5000 мл·1,075 г/мл = 5375 г.

Отсюда:

5375 г раствора - 100 %

x г вещества - 8 % x = (8·5375)/100 = 430 г Na₂SO₃.

Пример 3. Сколько литров газообразного хлороводорода (н.у.) нужно растворить в 250 г воды для получения 20% -й соляной кислоты?

Решение. 20 %-й раствор - это 20 г хлороводорода и 80 г воды. Составляем пропорцию:

20 г HCl - 80 г H₂O

X г - 250 г. Отсюда X = 62,5 г HCl.

Найдем объем HCl (н.у.), учитывая, что 1 моль HCl (т.е. 36,5 г) при этих условиях занимает объем 22,4 литра:

36,5 г HCl - 22,4 л

62,5 г - X л X = 38,4 л.

Пример 4. Из 500 г 10%-го раствора Na₂SO₄ выпариванием удалено 150 мл воды и получен раствор с плотностью 1,13 г/мл. Для полученного раствора укажите: массовую долю сульфата натрия (в %)/

Решение. Чтобы найти массовую долю вещества необходимо, согласно формуле 7.1, найти массу вещества и массу раствора. Масса вещества составляет 10% от массы раствора, т.е. 500·0,1 = 50 г. Масса раствора после выпаривания 150 мл воды стала равна 350 г.

Таким образом: .

Молярная концентрация или моляльность (С_М или М) - число молей растворенного вещества в 1 литре раствора (моль/л)

C_M = ) (7.3)

Пример 5. Сколько граммов KOH содержится в 500 мл 5 М раствора?

Решение. 5 М раствор - это 5 моль KOH в 1 л раствора. М _KOH = 56 г/моль. Составляем пропорцию:

1л раствора - 5×56 г вещества

0,5л - x г x = 0,5×5×56 = 140 г KOH.

Молярная концентрация эквивалентов или нормальная (Н) (С_ЭК) - количество (моль) эквивалентов растворенного вещества в 1 л раствора (моль экв/л)

C_эк = (7.4)

Пример 6. Сколько граммов сульфата алюминия нужно взять для приготовления
200 мл раствора с эквивалентной концентрацией 0,5 моль·экв?

Решение. 0,5 Н раствор - это значит, что в 1 литре раствора содержится 0,5 моль эквивалента вещества.

г/моль.

Составим пропорцию: 1 л раствора - 0,5·57 г

0,2 л - х г, х = 0,2×0,5×57 = 5,7 г Al₂(SO₄)₃.

Поиск по сайту: