СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ. Концентрацией растворов называется количество растворенного вещества, содержащееся в определенном массовом или объемном количестве раствора или

Концентрацией растворов называется количество растворенного вещества, содержащееся в определенном массовом или объемном количестве раствора или растворителя.

Пример 1. Вычислите: а) массовую долю (ω(А), %); б) молярную (С_M, моль/л); в) молярную концентрацию эквивалента (С_H, моль ^.экв/л); г) моляльную (С_m, моль/кг) концентрации раствора Н₃РО₄, полученного при растворении 18 г кислоты в 282 см³ воды, если плотность его 1,031 г/см³. Чему равен титр (Т, г/мл) этого раствора?

Решение.

А. Массовая доля растворенного вещества (ω (А)) показывает число грамм вещества, содержащееся в 100 г раствора.

, или ,

или

где m(A) – масса растворенного вещества, г; m_р-ля – масса растворителя, г; m_р-ра масса раствора, г; V_р-ра – объем раствора, см³; ρ_р-ра – плотность раствора, г/см³.

Массу воды 282 см³ можно принять равной 282 г (т.к. плотность воды равна 1г/см³). Масса полученного раствора равна 18 + 282 = 300 г и, следовательно,

Б. Молярная концентрация (С_М), или молярность, показывает число молей (n) растворенного вещества, содержащихся в 1л (дм³) раствора.

В. Нормальная концентрация эквивалента (С_Н), или нормальность, показывает число моль эквивалентов растворенного вещества А, содержащихся в 1 л раствора.

поэтому

Г. Моляльная концентрация (С_m), или моляльность, показывает число молей растворенного вещества А, содержащихся в 1 кг растворителя:

где m_{растворителя}= m_р-ра – m(А),

отсюда

Д. Титром раствора (Т) называется число граммов растворенного вещества в 1 см³ (мл) раствора.

Пример 2. На нейтрализацию 50 см³ раствора кислоты израсходовано 25 см³ 0,5н раствора щелочи. Чему равна нормальность кислоты?

Решение.

Так как вещества взаимодействуют между собой в эквивалентных количествах, то растворы равной молярной концентрации эквивалента (нормальности) реагируют в равных объемах. При разных нормальностях объемы растворов реагирующих веществ обратно пропорциональны их нормальностям, т.е.:

, или .

Получаем:

Пример 3. К 1л 10%-го раствора КОН (ρ = 1,092 г/см³) прибавили 0,5л 5%-го раствора КОН (ρ = 1,045 г/см³). Объем смеси довели до 2л. Вычислите молярную концентрацию полученного раствора.

Решение.

Массовая доля растворенного вещества (КОН) равна

Масса одного литра 10%-ного раствора КОН

В этом растворе содержится вещества КОН

Масса 0,5 л 5%-го раствора КОН

В этом растворе содержится вещества КОН

В общем объеме полученного раствора (2л) масса КОН составляет

m_в-ва = 109,2 + 26,125 = 135,325 г.

Отсюда молярная концентрация раствора равна

Пример 4. Какой объем 96%-ной серной кислоты, плотность которой 1,84 г/см³, потребуется для приготовления 3л 0,4н раствора?

Решение.

Молярная масса эквивалента Н₂SО₄ равна:

М_{экв (Н2SO4)} = М_(H2SO4)∙f_{экв(H2SO4)} = 98·1/2 = 49 г/моль∙экв.

Рассчитаем массу вещества Н₂SО₄, содержащегося в 3л 0,4н раствора:

m_в-ва = С_Н М_(Н2SO4)∙f_{экв(Н2SО4)·}V_р-ра = 0,4∙3·98∙1/2=58,8 г

Найдем массу 96%-го раствора, содержащего 58,8 г Н₂SО₄:

m_р-ра = m _в-ва: w = 58,8: 0,96 = 61,25 г.

Из формулы m_р-ра = V_р-ра·ρ_р-ра выразим объем:

V_р-ра = m_р-ра: ρ_р-ра = 61,25: 1,84 = 33,29 мл.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: