Способы выражения концентрации растворов

1. Массовая доля ω показывает отношение массы растворенного вещества m(x) к массе раствора:

m (x)

ω = m (р-р) m (x) ∙ 100%

ω (%) = m (р-р)

Массовую долю можно выражать в долях единицы или в %

Например, ω (x) = 0, 1 или ω (x) =10%

2. Молярная концентрация С(х) – отношение количества вещества n(x), содержащегося в системе (например в растворе) к объему этой системы V

n (x)

С(х) = V; моль/л Например, С(KCl) = 2, 5 ∙ 10^-3моль/л

3. Молярная концентрация эквивалента С(1/z∙ x) – отношение количества вещества эквивалента n (1/z∙ x) содержащегося в системе (например в растворе) к объему этой системы V.

Единица измерения моль/л.

С(1/z ∙ х) = n (1/z ∙ x)

V; Например, С(1/z NaCl) = 2, 0 ∙ 10^-2 моль/л

4. Моляльная концентрация b(x) – отношение количества вещества n (x), содержащегося в системе (например в растворе) к массе растворителя m_р-ля. Единица измерения моль/кг

n (x)

b(x) = m_р-ля

5. Титр раствора Т (х) – масса вещества m (х), содержащаяся в 1 мл раствора. Единица измерения г/мл.

m (x)

Т (х) = V

6. Массовая концентрация Y(x) – отношение массы компонента, содержащегося в системе (растворе), к объему этой системы. Единица измерения г/л

m (x)

Y(x) = V

1. Молярная доля компонента - отношение количества вещества данного вещества к суммарному количеству вещества всех веществ в растворе

n (x)

N = n(cмесь)

2. Объемная доля компонента φ (Х) –

V(x)

φ (Х) = V(смесь)

дополнительные формулы:

m_р-ра

ρ _р-ра = V_р-ра г/мл

ω %∙ ρ ∙ 10

С_(х) = М(х) если не указан объем или масса раствора

m_р-ра = m_р-ля + m_в-ва

Задача1. Какую массу Na₂B₄O₇∙ 10H₂O и воды надо взять для приготовления 2 кг раствора с ω = 5%, в расчете на безводную соль.

Дано: Решение:

m_р-р = 2кг Na₂B₄O₇∙ 10H₂O_(ТВ) = Na₂B₄O_7(р-р) (ω =5%)

ω % = 5% = 0, 05 Из реакции образования кристаллогидрата

М(2) = 382 г/моль Na₂B₄O₇ + 10H₂O = Na₂B₄O₇∙ 10H₂O следует:

М(1) = 202 г/моль (1) (3) (2)

m₍₂₎ =? m

m₍₃₎ =? n(1) = n(2). Т.к n = M; то

m(1)∙ M(2)

m(1) /М(1) = m(2)/ М(2); m(2)= M(1)

m_в-ва

Из ω = m_р-р находим m(1) = m_р-р ∙ ω

m_р-р ∙ ω ∙ М(2) 2кг∙ 0, 05∙ 382г/моль

Следовательно: m(2) = M(1) = = 0, 189 кг

m(3) = 2 кг – 0, 189 кг = 1, 811 кг

ответ: m(2) = 0, 189 кг, m(3)= 1, 811 кг

Задача На титрование 15 мл раствора H₂SO₄ с молярной концентрацией эквивалента С (1/2 H₂SO₄) 0, 8 моль/л пошло 12 мл раствора КОН. Определить молярную концентрацию эквивалента КОН (С1/z КОН) в растворе.

Дано: Решение:

V(H₂SO₄) = 15 мл

С (1/2 H₂SO₄) = 0, 8 моль/л H₂SO₄ + 2КОН = K₂SO₄ + 2H₂O

V(КОН) = 12 мл 1 2

(С1/z КОН) =?

Согласно закону эквивалентов:

n(1/z X₁) = n(1/z X₂), т.к.

n(1/z X₁) = C(1/z X₁)∙ V₁ = C(1/z X₂)∙ V₂

C(1/Z H₂SO₄) ∙ V (H₂SO₄)= (С1/z КОН)∙ V (КОН)

15 мл∙ 0, 8мл

С1/zКОН) = 12 мл =1, 04 моль/л

Ответ: молярная концентрация эквивалента раствора щелочи равна 1, 04 моль/л

АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЯ

При решении задач на следствие из закона Гесса

Задача: Вычислить ∆ Н^о реакции C₂H₅OH_(ж) + O_2(г) =СH₃COOH_(ж) + H₂O_(ж)

1 2 3 4

Дано: Решение: Из закона Гесса следует:

∆ Н^о_обр.1.= - 278кДж/моль

∆ Н^о_{реакции}= ∑ n ∆ Н⁰_{обр(прод)}- ∑ n ∆ Н⁰_{обр(исх)}

∆ Н^о_обр.3 = - 485 кДж/моль ∆ Н^о_{реакции}= [1моль∙ (- 485 кДж/моль) +1моль∙

(- 286 кДж/моль) ] - [1моль∙ (-278 кДж/моль)]=

-493кДж

∆ Н^о_обр.4 = -286 кДж/моль

∆ Н^о реакции=?