Способи вираження концентрацiй розчинiв

Позначимо маси компонентiв g_i г; їх суму еg_i; кiлькiсть молей компонентiв n_i; їх суму еn_i ; молярнi маси M_i, г/моль; об’єм розчину V, л; еквiвалентну масу M_Еi , г/моль.

1.Масова доляω_i - вiдношення маси речовини до маси розчину. Якщо масова доля виражена в процентах, її називають масовими процентами, або процентною концентрацiєю:

Процентна концентрацiя чисельно дорiвнює кiлькостi грамiв речовини в 100 г розчину.

2.Мольна доляN_i – вiдношення числа молей речовини до суми числа молей всiх компонентiв:

де

3.Молярна концентрацiя, або молярнiсть, дорiвнює числу молей розчиненоϊ речовини в 1 л розчину:

Розчини з молярнiстю 1 і 0,1… моль/л називаються одномолярними, децимолярними i т.п. Скорочено записують так: 1M розчин NaOH, 0,1M розчин HCl тощо.

4.Молярна концентрацiя еквiвалентiв (нормальнiсть) С_Nі – число еквiвалентiв речовини (n_Еі = g / M_Еі ) в одному лiтрi розчину.

Розчини, якi мiстять в 1 л 1; 0,1… еквiвалента розчиненої речовини, називаються однонормальними, децинормальними вiдповiдно.

Згiдно з законом еквiвалентiв, речовини реагують без залишку, якщо C_NIV_I = C_N2V₂. Це вiдношення використовується в об’ємному аналiзi, тобто при визначеннi концентрацiї речовини вимiрюванням об’єму реагуючих речовин.

5. Моляльнiсть, або моляльна концентрацiя-Cm_i(m_i)_, n_i - число молей речовини в 1кг розчинника:

де g – маса розчинника, г; 1000 - коефіцієнт перерахунку г у кг.

6. Титр розчину по речовині (Т_і) дорiвнює масi речовини, яка мiститься в 1 мл розчину:

Можна записати:

де r – густина розчину, г/мл, а w виражена у відсотках.

Приклад 1. Розрахувати титр, нормальнiсть, моляльнiсть, мольну долю i молярну концентрацiю 20 %-го розчину HСl (r = 1,1 г/мл).

Розв’язок:

1. Т(HCl) - ?

Т(HCl) = rw = 0,20 Ч 1,1 = 0,22 (г/мл).

2. C_N(HCl) - ?

а) T(HCl) = C_N(НСl) ЧMЕ(НСl) /1000, звiдси

C_N(НСI) =Т(HCI)1000/MЕ(НСІ) = 0,22 Ч 1000/36,5 = 6,03 моль/л;

б) 1 л 20 %-го розчину має масу 1000 Ч 1,1 = 1100 г, в ньому мiститься. 1100 ^. 20 / 100 = 220 г HClабо 220 / 36,5 = 6,03 еквiвалента HCl, тобто C_NHCl = = 6,03 моль/л.

3. С_m(HCl) - ?

На 80 г води припадає 20 г НCl, або 20 / 36,5 моль HCl, звідси моляльна концентрацiя розраховується згідно з формулою:

4. C_N(HCl) - ?

5.C_M(HCl) - ?

Відповідь: Т(HCl) = 0,22 (г/мл), C_N(HCl) = 6,03 моль/л; C_M(HCl) = = 6,03 моль/л; С_m(HCl) = 6,85 г/1000 г Н₂О; N(HCl) = 0,11.

Приклад 2. Скiльки мiлiлiтрiв 12 %-го розчину натрiй гідроксиду (r = = 1,135 г/мл) потрiбно для приготування 210 мл 4,5 %-го розчину NaOH (r = = 1,05 г/мл)?

Розв’язок:

1. m (210 мл розчину NaOH) - ?

m = Vr = 210 мл ^. 1,05 г/мл = 220,5 г

2. m (NaOH) у 220,5 г розчину - ?

100 г розчину - 4,5 г NaOH;

220,5 г розчину - х г NaOH;

х = (220,5 Ч 4,5)/100 = 9,9 г NaOH.у

3. m (12 %-го розчину NaOH), необхiдна для приготування кінцевого розчину - ?

100 г 12 %-го розчину – 12 г NaOH;

x г 12 %-го розчину - 9,9 г NaOH;

x = (100 Ч 9,9)/12 = 82,8 г 12 %-го розчину NaOH.

4. V (12 %-го розчину NaOH), необхiдний для приготування кінцевого розчину - ?

V = m/r = 82,5 / 1,135 = 71,7 (мл).

Відповідь: для приготування кінцевого розчину необхідно 71,7 мл вихідного розчину.