Пересчет состава раствора

Если состав раствора задан в массовых процентах А, то число кг вещества, содержащегося в 100кг растворителя В, находят по формуле:

(2.1)

Формула

(2.2)

служит для обратного пересчета.

Когда в растворе присутствует несколько веществ, то вместо величин А и В в формулы (2.1) и (2.2) подставляют суммы концентраций и веществ в растворе:

и (2.3)

В 1м³ раствора с концентрацией А % (масс.) вещества содержится (2.4)

килограммов этого вещества,(ρ – плотность, кг/м³).

Приводим формулы для пересчета концентрации, выраженной в массовых процентах А в концентрацию:

–мольно-массовую (моляльную) m (Кмоль /100 кг растворителя)

; (2.5)

– мольную n (Кмоль /1000 Кмоль растворителя)

; (2.6)

– мольно-объемную с (молярную) (Кмоль/м³ раствора)

, (2.7)

где M_i и M_p – молекулярные массы вещества и растворителя.

Для перехода от выражения концентрации в единицах моляльности m к единицам нормальности С_э (кг, экв./м3 раствора) пользуются формулой:

, (2.8)

где a_i – число эквивалентов в одной молекуле.

Концентрацию растворенного вещества, выраженную в единицах нормальности (кг-экв./1м³ раствора, Сэ) можно пересчитать в мольно-процентную концентрацию (кмоль/1000 кмоль раствора, N) по соотношению:

(2.9)

Пересчет состава многокомпонентного водного раствора, выраженного в кг- экв. ионов на концентрацию, выраженную в кг- экв. отдельных солей, производят при допущении, что в растворе действительно присутствуют те или иные соли. Между солями в четвертной водной взаимной системе существует равновесие:

АМ + BN ↔ AN+BM

отсюда: [A] + [B] = [M] + [N], где [A], [B], [M] и [N]- концентрации ионов.

Состав раствора в г- экв. солей может быть представлен следующими четырьмя вариантами:

[AМ] = [M]; [BN] = [N] и [AN] = [A] – [M] = [N] – [B];

[AМ] = [А]; [BN] = [В] и [ВМ] = [В] – [N] = [M] – [A];

[AN] = [N]; [BM] = [B] и [AМ] = [A] – [N] = [M] – [B];

[AN] = [А]; [BM] = [M] и [ВN] = [В] – [M] = [N] – [A];

В зависимости от соотношения ионов обычно только две из этих физических комбинаций приводят к решению, соответствующему физическому смыслу задачи. Таким образом, формулы перехода от одних выражений концентраций в растворах к другим можно представить в следующем виде:

(2.10)

(2.11)

(2.12)

(2.13)

(2.14)

(2.15)

где А – количество растворенного вещества (в г.) в 100г растворителя, вес %;

В – количество растворенного вещества на 100г растворителя, г;

С – количество растворенного вещества в 1 дм³ раствора, г/л;

Э – число г. экв. растворенного вещества в 1 дм³ раствора;

М – число молей растворенного вещества в 1 дм³ раствора;

M – число молей растворенного вещества на 1000г растворителя;

Экв. вес – эквивалентный вес растворенного вещества;

Мол. вес – молекулярный вес растворенного вещества;

ρ – плотность раствора;

N_A, N_P, M_A, M_B – молярные доли и мол. веса компонентов раствора А и В.