Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Решение. 1 Для определения массовой доли найдем массу раствора mр (плотность воды равна 1 г/мл), масса воды равна 40 г или 0,04 кг):






1 Для определения массовой доли найдем массу раствора m р (плотность воды равна 1 г/мл), масса воды равна 40 г или 0, 04 кг):

m р = m в + m (H2O) = 10 + 40 = 50 г,

и вычислим массовую долю HNO3 в полученном растворе:

.

2 Для определения молярной концентрации найдем количество HNO3, содержащееся в 1 л раствора.

Для этого найдем массу 1 л (1000 мл) раствора:

m р = V ∙ ρ = 1000 ∙ 1, 115 = 1115 г,

определим массу азотной кислоты в этом растворе:

m (HNO3) = m р ∙ ω = 1115 ∙ 0, 2 = 223 г

и вычислим молярную концентрацию HNO3 в растворе:

3 Для определения нормальной концентрации найдем количество моль-эквивалентов HNO3, содержащееся в 1 л раствора.

Для этого найдем эквивалентную массу HNO3:

m э(HNO3) = M (HNO3)/1 = 63 г/моль-экв

и вычислим нормальную концентрацию HNO3

моль-экв/л, или 3, 53 н.

4 Рассчитаем моляльную концентрацию:

Эту задачу можно решить и с использованием формул для пересчета концентрации растворов, приведенных в табл. 7.2.

Молярную концентрацию HNO3 в растворе найдем исходя из массовой доли (см. табл. 7.2).

Так как молярная масса HNO3 равна эквивалентной массе (HNO3 – одноосновная кислота, см. табл. 7.2), то нормальная (эквивалентная) концентрация равна молярной концентрации

СN = СM = 3, 54 моль-экв/л, или 3, 54 н.

 



Таблица 7.1

Способы выражения концентрации растворов

Название и обозначение Определение Расчетная формула Пример Размерность
Массовая доля ω Отношение массы растворенного вещества mв к массе раствора m a) б) 20 % раствор соли в воде: 20 г соли (вещества) содержится в 100 г раствора а) нет     б) масс. %
Молярная доля N Отношение количества растворенного вещества nA к общему количеству всех веществ в растворе     нет
Молярная концентрация (молярность) СM Отношение количества растворенного вещества nA к объему раствора V 1 М K2SO4: раствор K2SO4, содержащий 1 моль К2SO4 в 1 л раствора моль/л
Нормальная концентрация (нормальность) СN Отношение количества моль-эквивалентов n Э вещества к объему раствора V   СN2SO4) = 1 н: раствор H2SO4, содержащий 1 моль-экв H2SO4 в 1 л раствора моль-экв/л
Моляльная концентрация (моляльность) Сm Отношение количества растворенного вещества nA к массе растворителя mВ Cm = 1 моль/кг K2SO4: раствор K2SO4, содержащий 1 моль вещества (K2SO4) в 1 кг воды (растворителя) моль/кг

 

 

 
 

 


Таблица 7.2

Формулы для пересчета концентраций растворов

Способ выражения концентрации ω СM, моль/л СN, моль-экв/л Сm, моль/кг
Массовая доля, ω
Молярная концентрация, СМ
Нормальная (эквивалентная) концентрация СN
Моляльная концентрация Сm
В таблице использованы обозначения: МA – молярная масса растворенного вещества (г), m Э – эквивалентная масса растворенного вещества (г); n – число эквивалентных масс, содержащихся в молярной массе растворенного вещества (); ρ – плотность раствора (г/мл); .

 

 

 
 


 

Моляльную концентрацию раствора HNO3 можно найти по одной из формул пересчета концентраций исходя, например, из массовой доли (нижняя строка табл. 7.2)

Примеры расчета эквивалентных масс кислот, оснований и солей приведены в табл. 7.3.

Таблица 7.3

Примеры расчета эквивалентных масс кислот, оснований, солей

Класс вещества и формула для определения эквивалентной массы m Э Пример
Кислота г/моль-экв
Основание   г/моль-экв; г/моль-экв
Соль   г/моль-экв

 

 

На практике часто приходится готовить разбавленный раствор с массовой долей растворенного вещества ω А′ и массой m ′ из концентрированного раствора этого же вещества (ω А, m), разбавляя последний водой массой m (H2O). Ясно, что масса растворенного вещества и в концентрированном, и в разбавленном растворе постоянна, увеличивается лишь масса вновь приготовленного раствора:

m ′ = m + m (H2O).

Все величины связаны между собой соответствием:

  ω Аm ′ = ω А′ [ m + m (H2O)] = ω Аm. (7.3)

 

Необходимость приготовления раствора промежуточого состава (ω ′ ′, m ′ ′) появляется при смешивании концентрированного раствора (ω А, m) и разбавленного (ω А′, m ′) растворов. Масса растворенного вещества в приготовленном растворе равна сумме масс этого вещества в концентрированном и разбавленном растворах. Для этого случая все величины связаны соотношением:

  ω А′ ′ ∙ m ′ ′ = ω А′ ′ (m ′ + m) = ω Аm ′ + ω А m. (7.4)

При выполнении расчетов, связанных с концентрацией растворов, полезными могут быть формулы для определения массы растворенного вещества (mА) или числа молей растворенного вещества(υ А):

  m A = ω ∙ m, (7.5)
  m A = ω ∙ ρ ∙ V, (7.6)

где m – масса (г), V – объем (мл или см3, л) и r – плотность (г/мл, г/см3, кг/л) раствора с массовой долей ω растворенного вещества.

 

Пример 2. Вычислить объем V (л) разбавленного раствора с массовой долей Н2SO4 1, 0 % и плотностью 1, 006 г/мл, приготовленного добавлением воды к 250 мл концентрированного раствора с массовой долей Н2SO4 6, 0 % и плотностью 1, 041 г/мл. Рассчитать массовую долю растворенного вещества в разбавленном растворе.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.