Концентрация растворов

Важной характеристикой растворов служит их концентрация, которая выражает относительное количество компонентов в растворе. Различают массовые и объемные концентрации, размерные и безразмерные.

К безразмерным концентрациям (долям) относятся следующие концентрации:

1. Массовая доля растворенного вещества W(B) выражается в долях единицы или в процентах:

(доли) или 100 %,

где m(B) и m(A) – масса растворенного вещества B и масса растворителя A.

2. Объемная доля растворенного вещества σ(B) выражается в долях единицы или объемных процентах:

(доли) или 100 %,

где V_i – объем компонента раствора, V(B) – объем растворенного вещества B.

Объемные проценты называют градусами. Иногда объемная концентрация выражается в тысячных долях (промилле, ‰) или в миллионных долях (млн^–1), ppm.

. 3. Мольная доля растворенного вещества χ(B) выражается соотношением:

Сумма мольных долей компонентов раствора равна единице.

К размерным концентрациям относятся следующие концентрации:

4. Моляльность растворенного вещества C_m(B) определяется количеством вещества n(B) в 1 кг (1000 г) растворителя, размерность моль/кг.

5. Молярная концентрация вещества B в растворе C(B) – содержание количества растворенного вещества B в единице объема раствора, моль/м³, или чаще моль/литр:

где μ(B) – молярная масса вещества B, V – объем раствора.

6. Молярная концентрация эквивалентов вещества B CЭ(B) (нормальность – устаревш.) определяется числом эквивалентов растворенного вещества в единице объема раствора, моль∙литр^–1:

где n_Э(B) – количество вещества эквивалентов, μ_Э – молярная масса эквивалента.

7. Титр раствора вещества B(T_B) определяется массой растворенного вещества в г, содержащегося в 1 мл раствора:

Массовые концентрации (массовая доля, процентная, моляльная) не зависят от температуры; объемные концентрации относятся к определенной температуре.

Некоторые вещества неограниченно растворимы друг в друге (вода-ацетон, бензол-толуол, жидкие натрий-калий). Большинство соединений ограниченно растворимы (вода-бензол, вода-бутиловый спирт, вода-поваренная соль), а многие малорастворимы или практически нерастворимы (вода-BaSO₄, вода-бензин).

Растворимостью вещества при данных условиях называют его концентрацию в насыщенном растворе. В таком растворе достигается равновесие между растворяемым веществом и раствором. В отсутствие равновесия раствор остается стабильным, если концентрация растворенного вещества меньше его растворимости (ненасыщенный раствор), или нестабильным, если в растворе содержится вещества больше его растворимости (пересыщенный раствор).