Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ
Концентрацией растворов называется количество растворенного вещества, содержащееся в определенном массовом или объемном количестве раствора или растворителя.
Пример 1. Вычислите: а) массовую долю (ω (А), %); б) молярную (СM, моль/л); в) молярную концентрацию эквивалента (СH, моль .экв/л); г) моляльную (Сm, моль/кг) концентрации раствора Н3РО4, полученного при растворении 18 г кислоты в 282 см3 воды, если плотность его 1, 031 г/см3. Чему равен титр (Т, г/мл) этого раствора? Решение. А. Массовая доля растворенного вещества (ω (А)) показывает число грамм вещества, содержащееся в 100 г раствора.
, или , или где m(A) – масса растворенного вещества, г; mр-ля – масса растворителя, г; mр-ра масса раствора, г; Vр-ра – объем раствора, см3; ρ р-ра – плотность раствора, г/см3. Массу воды 282 см3 можно принять равной 282 г (т.к. плотность воды равна 1г/см3). Масса полученного раствора равна 18 + 282 = 300 г и, следовательно, Б. Молярная концентрация (СМ), или молярность, показывает число молей (n) растворенного вещества, содержащихся в 1л (дм3) раствора. В. Нормальная концентрация эквивалента (СН), или нормальность, показывает число моль эквивалентов растворенного вещества А, содержащихся в 1 л раствора. поэтому Г. Моляльная концентрация (Сm), или моляльность, показывает число молей растворенного вещества А, содержащихся в 1 кг растворителя: где mрастворителя= mр-ра – m(А), отсюда Д. Титром раствора (Т) называется число граммов растворенного вещества в 1 см3 (мл) раствора.
Пример 2. На нейтрализацию 50 см3 раствора кислоты израсходовано 25 см3 0, 5н раствора щелочи. Чему равна нормальность кислоты? Решение. Так как вещества взаимодействуют между собой в эквивалентных количествах, то растворы равной молярной концентрации эквивалента (нормальности) реагируют в равных объемах. При разных нормальностях объемы растворов реагирующих веществ обратно пропорциональны их нормальностям, т.е.: , или . Получаем:
Пример 3. К 1л 10%-го раствора КОН (ρ = 1, 092 г/см3) прибавили 0, 5л 5%-го раствора КОН (ρ = 1, 045 г/см3). Объем смеси довели до 2л. Вычислите молярную концентрацию полученного раствора. Решение. Массовая доля растворенного вещества (КОН) равна Масса одного литра 10%-ного раствора КОН В этом растворе содержится вещества КОН Масса 0, 5 л 5%-го раствора КОН В этом растворе содержится вещества КОН В общем объеме полученного раствора (2л) масса КОН составляет mв-ва = 109, 2 + 26, 125 = 135, 325 г. Отсюда молярная концентрация раствора равна
Пример 4. Какой объем 96%-ной серной кислоты, плотность которой 1, 84 г/см3, потребуется для приготовления 3л 0, 4н раствора? Решение. Молярная масса эквивалента Н2SО4 равна: Мэкв (Н2SO4) = М(H2SO4)∙ fэкв(H2SO4) = 98·1/2 = 49 г/моль∙ экв. Рассчитаем массу вещества Н2SО4, содержащегося в 3л 0, 4н раствора: mв-ва = СН М(Н2SO4)∙ fэкв(Н2SО4)·Vр-ра = 0, 4∙ 3·98∙ 1/2=58, 8 г Найдем массу 96%-го раствора, содержащего 58, 8 г Н2SО4: mр-ра = m в-ва: w = 58, 8: 0, 96 = 61, 25 г. Из формулы mр-ра = Vр-ра·ρ р-ра выразим объем: Vр-ра = mр-ра: ρ р-ра = 61, 25: 1, 84 = 33, 29 мл.
Контрольные задания
211. Вычислите молярную и нормальную концентрации 20%-ного раствора хлорида кальция, плотность которого 1, 178г/см3. Ответ: 2, 1М; 4, 2н. 212. Сколько граммов FeCl3 содержится в 300 см3 0, 03н раствора? Ответ: 0, 49 г. 213. Чему равна нормальность 30%-ного раствора NaOH, плотность которого 1, 328 г/см3? К 1л этого раствора прибавили 5л воды. Вычислите массовую долю полученного раствора. Ответ: 9, 96н; 6, 3%. 214. Сколько граммов (NH4)2SO4 нужно взять для приготовления 2 дм3 0, 05М раствора? Какова молярная концентрация эквивалента такого раствора? Ответ: 13, 2 г; 0, 1н. 215. К 3л 10%-ного раствора HNO3, плотность которого 1, 054 г/см3, прибавили 5л 2%-ного раствора той же кислоты с плотностью 1, 009 г/см3. Вычислите массовую долю и молярную концентрацию полученного раствора, объем которого равен 8л. Ответ: 5, 0%; 0, 82М. 216. К 600 г раствора NaOH с массовой долей 15% прибавили 0, 5 дм3 воды. Какова массовая доля NaOH в новом растворе? Ответ: 8, 18%. 217. Вычислите нормальную и молярную концентрации 20, 8%-ного раствора НNО3, плотность которого 1, 12 г/см3. Сколько граммов кислоты содержится в 4 л этого раствора? Ответ: 3, 70н.; 1, 85 М; 931, 8 г. 218. К 900 см3 воды прибавили 100 г раствора серной кислоты с массовой долей вещества 60%. Какова массовая доля H2SO4 в полученном растворе? Ответ: 6%. 219. Вычислите молярную, нормальную и моляльную концентрации 16%-ного раствора хлорида алюминия, плотность которого 1, 149 г/см3. Ответ: 1, 38М; 4, 14н; 1, 43m. 220. Какой объём 2М HCl потребуется для нейтрализации 14 г КОН, содержащихся в 1 дм3 раствора? Чему равна молярная концентрация эквивалента такого раствора щелочи? Ответ: 0, 125 л; 0, 25н. 221. Сколько и какого вещества останется в избытке, если к 75 см3 0, 3н раствора Н2SО4 прибавить 125 см3 0, 2н раствора КОН? Ответ: 0, 14 г КОН. 222. Сколько молей воды и хлористого аммония NH4Cl нужно взять для приготовления 200 см3 раствора с массовой долей соли 25% и плотностью 1, 07 г/см3? Ответ: 8, 92 моль Н2О; 1 моль NH4Cl. 223. Для осаждения в виде АgСlвсего серебра, содержащегося в 100 см3 раствора AgNO3, потребовалось 50 см3 0, 2н раствора НСl. Чему равна нормальность раствора AgNO3? Сколько граммов АgСlвыпало в осадок? Ответ: 0, 1н; 1, 433 г. 224. Сколько молей HNO3 содержится в 250 г раствора с массовой долей кислоты 30 %? Ответ: 1, 19 моль. 225. Какой объем 20, 01%-ного раствора НСl (ρ = 1, 10 г/см3) требуется для приготовления 1 л 10, 17%-ного раствора (ρ = 1, 050 г/см3)? Ответ: 485, 38 см3. 226. Определите массовую долю раствора, полученного при смешивании 100 г раствора H2SO4 c массовой долей 40% и 500 см3 0, 5М раствора H2SO4 плотностью 1, 07 г/см3. Ответ: 10, 15 %. 227. Смешали 10 см3 10%-ного раствора НNО3 (ρ = 1, 056 г/см3) и 100 см3 30%-ного раствора НNО3 (ρ = 1, 184 г/см3). Вычислите массовую долю полученного раствора. Ответ: 28, 38%. 228. Вычислить массовую долю гидроксида натрия в 9, 28н растворе NaOH плотностью 1, 310 г/см3. Ответ: 28, 3%. 229. Какой объем 50%-ного раствора КОН (ρ = 1, 538 г/см3) требуется для приготовления 3л 6%-ного раствора (ρ = 1, 048 г/см3)? Ответ: 245, 5 см3. 230. Какой объем 10%-ного раствора карбоната натрия Na2CO3 (ρ = 1, 105 г/см3) требуется для приготовления 5 л 2%-ного раствора (ρ = 1, 02 г/см3)? Ответ: 923, 1 см3. 231. Какой объём 0, 1М раствора Н3РО4 можно приготовить из 75 см3 0, 75н раствора? Ответ: 187, 5 см3 232. На нейтрализацию 31 см3 0, 16н раствора щелочи требуется 217 см3 раствора Н2SО4. Чему равны нормальность и титр раствораН2SО4? Ответ: 0, 023н; 1, 127 10-3 г/см3. 233. Какой объем 0, 3н раствора кислоты требуется для нейтрализации раствора, содержащего 0, 32 г NaOH в 40 см3? Ответ: 26, 6 см3. 234. На нейтрализацию 1 л раствора, содержащего 1, 4 г КОН, требуется 50 см3 раствора кислоты. Вычислите нормальность раствора кислоты. Ответ: 0, 53н. 235. Сколько граммов НNO3 содержалось в растворе, если на нейтрализацию его потребовалось 35 см3 0, 4н раствора NaOH? Чему равен титр раствора NaOH? Ответ: 0, 882 г; 0, 016 г/см3. 236. Сколько граммов NaNO3нужно растворить в 400 г воды, чтобы приготовить 20%-ный раствор? Ответ: 100 г. 237. Смешали 300 г 20%-ного раствора и 500 г 40 %-ного раствора NaCl. Чему равна массовая доля полученного раствора? Ответ: 32, 5%. 238. Смешали 247 г 62%-ного и 145 г 18%-ного раствора серной кислоты. Какова массовая доля раствора после смешения? Ответ: 45, 72 %. 239. Из 700 г 60%-ной серной кислоты выпариванием удалили 200 г воды. Чему равна массовая доля оставшегося раствора? Ответ: 84%. 240. Из 10 кг 20%-ного раствора при охлаждении выделилось 400 г соли. Чему равна массовая доля охлажденного раствора? Ответ: 16, 7%.
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-10; Просмотров: 1193; Нарушение авторского права страницы