Способы выражения состава

Раствором называется гомогенная система,состоящая из двух или нескольких компонентов, относительное содержание которых может меняться в широких пределах.

Содержание растворенного вещества в растворе может быть выражено либо безразмерными единицами – долями или процентами, либо величинами размерными – концентрациями. Наиболее часто употребляются в химии следующие способы выражения состава раствора:

1. Массовая доля w_i – процентное отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора.

2. Мольная доля N_i – отношение количества растворенного вещества (или растворителя) к сумме количеств всех веществ, находящихся в растворе.

3. Молярная концентрация С_М или молярность М – отношение количества растворенного вещества к объему раствора.

4. Моляльная концентрация С_m или моляльность μ – отношение количества растворенного вещества к массе растворителя.

5. Эквивалентная концентрация С_Н или нормальность н – отношение числа эквивалентов растворенного вещества к объему раствора.

6. Титр Т – это масса растворенного вещества в 1 см³ раствора, г/ см³.

Пример 1. Какую массу воды нужно прибавить к 200 мл 15%-го раствора Н₂SO₄ (r=1,11 г/мл), чтобы получить 10% раствор? Какова нормальность исходного раствора?

Решение. масса 200 мл 15%-ного раствора Н₂SO₄ равна 200×1,11=222 г. В этом растворе содержится 15% Н₂SO₄ т.е. 222×0,15=33,3 г.

1. По условию задачи эта масса составит 10% от общей массы разбавленного раствора. Тогда масса полученного раствора будет равна

.

2. Следовательно, к исходному раствору необходимо добавить воды

m_H2O = m_р²_-ра – m¹ _р-ра = 333-222=111г.

3. По определению, нормальность раствора равна количеству эквивалентов Н₂SО₄ в 1л раствора:

,

.

Таким образом, нормальность исходного раствора равна 3,4 экв/л.

Ответ: m_Н2О=111 г; С_Н=3,4 н.

пример 2. Рассчитать массу ВаСl₂, содержащегося в 100 мл 0,3Н раствора. Какова массовая доля (%) и молярность этого раствора, если его плотность равна 1,05 г/мл?

Решение 1.В 100 мл 0,3н раствора ВаСl₂ содержится 0,3×0,1=0,03 эквивалента ВаСl₂. Эквивалентная масса ВаСl₂ равна половине молярной массы, т.е. М_Э(ВаСl₂) = . Масса ВаСl₂ в 100 мл 0,3 н раствора равна

m(ВаСl₂)=104×0,03=3,12 г.

2. Для нахождения массовой доли (%) найдем массу раствора:

,

3. Молярность раствора равна количеству молей в 1л раствора. Количество вещества определяется из выражения

Ответ: m (ВаСl₂) = 3,12 г; ω=3%, С_М=0,15 М.