Способы выражения концентрации растворов

Содержание растворенного вещества в растворе может быть выражено несколькими способами:

Массовая доля растворенного вещества: отношение массы растворенного вещества к массе раствора:

Способы выражения концентрации растворов - student2.ru

где Способы выражения концентрации растворов - student2.ru – массовая доля растворенного вещества, Способы выражения концентрации растворов - student2.ru – масса растворенного вещества, Способы выражения концентрации растворов - student2.ru – масса раствора. Это частный случай определения массовой доли.

Концентрация (молярная концентрация, молярность): отношение количества растворенного вещества Способы выражения концентрации растворов - student2.ru к объему раствора V:

Способы выражения концентрации растворов - student2.ru

Молярная концентрация имеет принятую в химии размерность [моль/л], которая часто обозначается М и называется молярностью. Например, концентрация раствора 5 моль/л может быть записана как 5 М и такой раствор называется пятимолярным.

Молярная концентрация эквивалента (нормальность) показывает, какое количество моль эквивалентов растворенного вещества содержится в 1 л раствора.

Молярную концентрацию эквивалента Сэк(В) находят как отношение количества эквивалентов вещества nэк(В) к объему раствора Vp

Способы выражения концентрации растворов - student2.ru

Размерность молярной концентрации эквивалента: моль×л. Сокращенная форма записи единицы молярной концентрации эквивалента – н. Например, 2н. означает, что в 1 л раствора содержится 2 моль эквивалента растворенного вещества.

Зная массу растворенного вещества m(B) и его молярную массу эквивалента Мэк(В), можно найти количество эквивалента вещества:

Способы выражения концентрации растворов - student2.ru

Молярная масса эквивалента вещества равна произведению фактора эквивалентности fэк(В) на молярную массу вещества М(В)

Мэк(В) = fэк(В)×М(В).

Эквивалент – это реальная или условная частица вещества, соответствующая в реакциях обмена одному атому или иону водорода (Н или Н+), а в окислительно-восстановительных реакциях – одному электрону.

Фактор эквивалентности – число, показывающее, какую часть от реальной частицы (молекулы, атома, иона и т.д.) вещества составляет эквивалент этого вещества.

Способы выражения концентрации растворов - student2.ru .

Например, для Na3PO4 заряд катиона Na+ равен 1, число катионов – 3, тогда

Способы выражения концентрации растворов - student2.ru

Пример. Вычислите молярную концентрацию эквивалента хлорида железа (III) в растворе, полученном при растворении 40 г FeCl3 в 200 мл воды. Плотность раствора 1,182 г/мл.

Решение.

Молярная масса хлорида железа (III):

M(FeCl3) = 162 г/моль.

Фактор эквивалентности fэк = 1/3.

Молярная масса эквивалента

Mэк(FeCl3) = fэк(FeCl3)×M(FeCl3) = 162 × (1/3) = 54 г/моль.

Количество эквивалента вещества, содержащегося в 40 г хлорида железа (III), составляет:

Способы выражения концентрации растворов - student2.ru

Масса раствора:

mp = m(FeCl3) + m(H2O);

ρ(H2O) = 1 г/мл; m(H2O) = 200 × 1 = 200 г;

mp = 40 + 200 = 240 г.

Объем раствора: Способы выражения концентрации растворов - student2.ru

Находим молярную концентрацию эквивалента раствора хлорида железа (III):

Способы выражения концентрации растворов - student2.ru

Моляльная доля растворенного вещества (Моляльность) [моль/кг] - безразмерная вели­чина, равная отношению количества растворенного вещества к общему количеству веществ в растворе:

Способы выражения концентрации растворов - student2.ru

где N(Х) - мольная доля растворенного вещества X; v(Х) - ко­личество растворенного вещества X, моль;

v(S) - количество вещества растворителя S, моль.

Наши рекомендации