Способи вираження концентрацiй розчинiв

Позначимо маси компонентiв gi г; їх суму еgi; кiлькiсть молей компонентiв ni; їх суму еni ; молярнi маси Mi, г/моль; об’єм розчину V, л; еквiвалентну масу MЕi , г/моль.

1.Масова доляωi - вiдношення маси речовини до маси розчину. Якщо масова доля виражена в процентах, її називають масовими процентами, або процентною концентрацiєю:

Процентна концентрацiя чисельно дорiвнює кiлькостi грамiв речовини в 100 г розчину.

2.Мольна доляNi – вiдношення числа молей речовини до суми числа молей всiх компонентiв:

де

3.Молярна концентрацiя, або молярнiсть, дорiвнює числу молей розчиненоϊ речовини в 1 л розчину:

Розчини з молярнiстю 1 і 0,1… моль/л називаються одномолярними, децимолярними i т.п. Скорочено записують так: 1M розчин NaOH, 0,1M розчин HCl тощо.

4.Молярна концентрацiя еквiвалентiв (нормальнiсть) СNі – число еквiвалентiв речовини (nЕі = g / MЕі ) в одному лiтрi розчину.

Розчини, якi мiстять в 1 л 1; 0,1… еквiвалента розчиненої речовини, називаються однонормальними, децинормальними вiдповiдно.

Згiдно з законом еквiвалентiв, речовини реагують без залишку, якщо CNIVI = CN2V2. Це вiдношення використовується в об’ємному аналiзi, тобто при визначеннi концентрацiї речовини вимiрюванням об’єму реагуючих речовин.

5. Моляльнiсть, або моляльна концентрацiя-Cmi(mi), ni - число молей речовини в 1кг розчинника:

де g – маса розчинника, г; 1000 - коефіцієнт перерахунку г у кг.

6. Титр розчину по речовині (Ті) дорiвнює масi речовини, яка мiститься в 1 мл розчину:

Можна записати:

де r – густина розчину, г/мл, а w виражена у відсотках.

Приклад 1. Розрахувати титр, нормальнiсть, моляльнiсть, мольну долю i молярну концентрацiю 20 %-го розчину HСl (r = 1,1 г/мл).

Розв’язок:

1. Т(HCl) - ?

Т(HCl) = rw = 0,20 Ч 1,1 = 0,22 (г/мл).

2. CN(HCl) - ?

а) T(HCl) = CN(НСl) Ч(НСl) /1000, звiдси

CN(НСI) =Т(HCI)1000/(НСІ) = 0,22 Ч 1000/36,5 = 6,03 моль/л;

б) 1 л 20 %-го розчину має масу 1000 Ч 1,1 = 1100 г, в ньому мiститься. 1100 . 20 / 100 = 220 г HClабо 220 / 36,5 = 6,03 еквiвалента HCl, тобто CNHCl = = 6,03 моль/л.

3. Сm(HCl) - ?

На 80 г води припадає 20 г НCl, або 20 / 36,5 моль HCl, звідси моляльна концентрацiя розраховується згідно з формулою:

4. CN(HCl) - ?

5.CM(HCl) - ?

Відповідь: Т(HCl) = 0,22 (г/мл), CN(HCl) = 6,03 моль/л; CM(HCl) = = 6,03 моль/л; Сm(HCl) = 6,85 г/1000 г Н2О; N(HCl) = 0,11.

Приклад 2. Скiльки мiлiлiтрiв 12 %-го розчину натрiй гідроксиду (r = = 1,135 г/мл) потрiбно для приготування 210 мл 4,5 %-го розчину NaOH (r = = 1,05 г/мл)?

Розв’язок:

1. m (210 мл розчину NaOH) - ?

m = Vr = 210 мл . 1,05 г/мл = 220,5 г

2. m (NaOH) у 220,5 г розчину - ?

100 г розчину - 4,5 г NaOH;

220,5 г розчину - х г NaOH;

х = (220,5 Ч 4,5)/100 = 9,9 г NaOH.у

3. m (12 %-го розчину NaOH), необхiдна для приготування кінцевого розчину - ?

100 г 12 %-го розчину – 12 г NaOH;

x г 12 %-го розчину - 9,9 г NaOH;

x = (100 Ч 9,9)/12 = 82,8 г 12 %-го розчину NaOH.

4. V (12 %-го розчину NaOH), необхiдний для приготування кінцевого розчину - ?

V = m/r = 82,5 / 1,135 = 71,7 (мл).

Відповідь: для приготування кінцевого розчину необхідно 71,7 мл вихідного розчину.