Процентная концентрация раствора по массе

Процентная концентрация раствора показывает, сколько единиц массы растворенного вещества содержится в 100 еди­ницах массы раствора.

Например, 12%-й раствор КОН должен содержать 12 ед. массы КОН в 100 ед. массы раствора и для его приготовления следует взять 12 ед. массы КОН и 88 ед. массы растворителя. Процентную концентрацию (%масс.) можно рас­считать, пользуясь соотношением:

, (3.6)

где g – масса раствора, г; g₂ – масса растворенного веще­ства, г.

Часто концентрацию раствора характеризуют величиной его плотности, т. к. определенной плотности раствора при данной температуре соответствует определенное содержание вещества в растворе. Масса раствора g связана с его объемом V и плотностью соотношением ,откуда выражение (1.6) принимает вид

(3.7)

Пример. Определить процентную концентрацию рас­твора хлорида калия КС1, содержащего 53г КС1 в 0.5 л рас­твора. Плотность раствора = 1.063 г×см^--3.

Решение.Масса 0.5 л (500см³) раствора составляет 500×1.063=531.5 г.

53г КС1 содержится в 531.5 г раствора

х г КС1 содержится в 100 г раствора, откуда

,

т. е. процентная концентрация раствора КС1, содержащего 53 г в 0.5 л раствора, составляет 10% масс.

Моляльная концентрация раствора

Моляльная концентрация (или моляльность) выражается числом молей растворенного вещества, содержащимся в 1 кг (1000 г) растворителя. Моляльные концентрации не зависят от температуры и применяются главным образом при точных физико-химических измерениях. Единицей измерения моляльной концентрации m является [m] = 1 моль/кг растворителя.

Формула для расчета моляльной концентрации имеет вид

, (3.8)

где – масса растворителя, г; – масса растворенного вещества, г; – молярная масса растворенного вещества г×моль^-1.

Пример. Рассчитать моляльную концентрацию раствора, полученного при растворении 43.83г хлорида натрия NaCl в 500г воды.

Решение. На 1000г воды приходится 43.83×2=87.66г NaCl. Молярная масса NaCl =58.44 г×моль^-1, следовательно, 87.66г этой соли составит

моль.

Таким образом, моляльность раствора хлорида натрия =1.5 моль/кг Н₂О.

3.2.2 Объемные концентрации растворов

Молярная концентрация

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

Одномолярным называется раствор, в 1 л которого со­держится 1 моль растворенного вещества (1М). Растворы, содержащее в 1 л доли молей, например, 0,1; 0,2; 0,01; 0,001 и т. д. называются соответственно, децимолярными (0,1М), двудецимолярными (0,2М), сантимолярными (0,01М), миллимолярными (0,001М) и т. д. Растворы, содержащие 2, 3, 4 и более моля растворенного вещества в 1 л раствора, называются, соответственно, дву­молярными (2М), трехмолярными (3М), четырехмолярными (4М) и т. д.

Молярную концентрацию (в моль/л) растворенного ве­щества можно рассчитать по формуле

, (3.8)

где – масса растворенного вещества, г; М₂ – молярная масса растворенного вещества г×моль^-1; V – объем раствора, л (дм³).

Пример. Какова масса гидроксида натрия NaОН, со­держащегося в 200см³ раствора, если молярная концентра­ция раствора равна 0,2 моль/л.

Решение. Молярная масса NaОН составляет: М₂= 23+16+1=40 г×моль^-1.

В 1000 см³ 0,2 М раствора содержится 0,2 моль NaOH

В 200 см³ 0,2 М раствора — х моль NаОН, отсюда

моль NaOH в 200 см³ раствора.

Тогда, масса NaОН, содержащаяся в 200 см³ раствора, со­ставит г.