Способы выражения содержания растворенного вещества в растворе

Концентрацией раствора называется величина, выражающая относительное содержание растворенного вещества в растворе.

Концентрация раствора имеет разные формы выражения: либо безразмерными единицами – долями или процентами, либо величинами размерными.

Важнейшие из них следующие.

Массовая доля растворенного вещества (ω ) показывает, сколько едениц массы растворенного вещества содержится в 100 еденицах массы раствора. Массовая доля – безразмерная величина, ее выражают в долях еденицы или процентх:

где ω – массовая доля (%) растворенного вещества; m₁ – масса растворенного вещества, г; m – масса раствора, г.

Масса раствора равна произведению объема раствора V на его плотность r

, тогда .

Молярная концентрация (молярность) раствора – показывает, сколько молей растворенного вещества содержится в 1л раствора.

Молярную концентрацию (моль на литр) выражают формулой:

где m₁ – масса растворенного вещества, г; М – молярная масса растворенного вещества, г/моль; V – объем раствора, л.

Нормальная концентрация (нормальность раствора) показывает, сколько грамм-эквивалентов растворенного вещества содержится в 1 л раствора (моль на литр): ,

где m₁ – масса растворенного вещества, г; Э – молярная масса эквивалента растворенного вещества, г/моль; V – объем раствора, л.

Моляльность раствора С_m показывает количество растворенного вещества, находящееся в 1 кг растворителя:

где m₂ – масса растворителя, кг; n – количество растворенного вещества, моль.

Титр раствора (Т) показывает массу (г) растворенного вещества, содержащегося в 1 мл раствора:

или ,

где m₁ – масса растворенного вещества, г; V – объем раствора, мл; С_н – нормальность раствора, моль/л; Э – молярная масса эквивалента, г/моль.

При выполнении заданий рекомендуется использовать методические указания [7].

Примеры составления условий задач и их решения

Задача 554

Вычислить молярность и нормальность 40 %-го раствора фосфорной кислоты, плотность которого 1, 25 г/см³. Объем раствора 1л.

Решение:

Для расчета молярности и нормальности раствора найдем массу фосфорной кислоты в 1 л (1000 мл) 40 %-го раствора:

w = m₁ · 100/V ∙ r; . Молярная масса Н₃РO₄ равна 98 г/моль, следовательно, = 500/98 = 5, 1 моль/л.

Молярная масса эквивалента Н₃РO₄ равна 98/3 = 32, 7 г/моль.

Тогда С_Н = 500/32, 7 = 1, 53 моль/л.

Задача 578

Вычислить массовую долю КОН в 2н. растворе, плотность которого 1, 08 г/см³.

Решение:

Поскольку нормальность рассчитывается на 1 л раствора, найдем массу растворенного вещества в 1 л:

С_Н= m₁/Э∙ V;

Э_KOH = 56 г/моль;

m_КОН=2∙ 56∙ 1=112 г.

Теперь вычислим массовую доли КОН в растворе, содержащем 112г гидроксида калия:

w= m₁∙ 100/V∙ r=112∙ 100/1000∙ 1, 08=10, 4 %.

Задача 596

Какой объем 30%-го раствора азотной кислоты, плотность которого 1, 18 г/см³, необходимо взять для приготовления 0, 5 л 1, 0 н. раствора?

Решение:

Сначала найдем массу азотной кислоты, необходимую для приготовления 0, 5 л 1, 0 н. раствора:

; г/моль;

г.

Вычислим, в каком объеме 30 %-го раствора содержится 31, 5 г азотной кислоты:

мл.

В задачах 541–568 определить молярность и нормальность следующих растворов. Объем раствора 1 л

№ задачи	Вещество	Массовая доля в растворе, %	Плотность раствора, г/см³	№ задачи	Вещество	Массовая доля в растворе, %	Плотность раствора, г/см³
	HNO₃ HNO₃ H₂SO₄ H₂SO₄ H₂SO₄ HCl HCl H₃PO₄ H₃PO₄ H₃PO₄ HClO₄ NaCl NH₄Cl H₃PO₄	20, 0 30, 0 32, 0 54, 0 92, 0 15, 0 40, 0 4, 0 44, 0 50, 0 16, 0 12, 0 40, 0	1, 115 1, 180 1, 235 1, 435 1, 824 1, 073 1, 198 1, 020 1, 285 1, 335 1, 100 1, 086 1, 028 1, 250		HClO₄ Na₂CO₃ CH₃COOH CH₃COOH KOH KOH NaOH NaOH NaOH NH₃ Na₂CO₃ NaCl CuSO₄ HNO₃	63, 0 6, 0 98, 0 34, 0 33, 0 52, 0 34, 0 40, 0 50, 0 30, 0 16, 0 20, 0	1, 580 1, 060 1, 055 1, 043 1, 320 1, 535 1, 370 1, 430 1, 525 0, 892 1, 170 1, 148 1, 155 1, 056

В задачах 569–594 определить массовую долю вещества в процентах. Объем раствора 1 л

№ задачи	Вещество	Концентрация раствора	Плотность раствора, г/см³
	H₂SO₄ HCl H₃PO₄ H₃PO₄ HClO₄ HClO₄ CH₃COOH CH₃COOH KOH KOH KOH NaOH NaOH NH₃ Na₂CO₃ HNO₃ AgNO₃ Al₂(SO₄)₃ BaCl₂ CaCl₂ CuCl₂ CuSO₄ FeCl₃ K₂CO₃ KCl Na₂CO₃	13, 0 М 9, 5 М 9, 0 н 8, 0 М 4, 0 н 11, 5 М 6, 3 М 17, 5 М 3, 7 н 2, 0 н 6, 0 М 0, 15 М 2, 8 М 1, 1 М 0, 30 М 9, 0 н 1, 40 М 0, 55 М 2, 30 н 1, 19 М 2, 0 н 0, 85 М 1, 90 М 6, 0 М 2, 7 н 0, 8 М	1, 680 1, 150 1, 150 1, 390 1, 230 1, 665 1, 045 1, 050 1, 165 1, 080 1, 255 1, 005 1, 110 0, 990 1, 030 1, 275 1, 194 1, 176 1, 203 1, 101 1, 116 1, 131 1, 233 1, 567 1, 118 1, 080

В задачах 595–619 определить объем концентрированного раствора, необходимый для приготовления определенного объема разбавленного раствора заданной концентрации

№ задачи	Исходные растворы	Приготовляемые растворы
Вещество	Концентрация	Плотность г/см³	Объем, л	Концентрация
	KOH	30, 0	1, 288	0, 10	0, 5 н
	HNO₃	30, 0	1, 180	0, 50	1, 0 н
	H₃PO₃	40, 0	1, 254	0, 1	0, 1 н
	HCl	10, 0	1, 047	2, 0	0, 2 м
	H₂SO₄	70, 0	1, 611	0, 25	0, 5 н
	H₂SO₄	96, 0	1, 840	0, 50	0, 5 м
	NaOH	15, 0	1, 164	3, 0	0, 1 н
	AgNO₃	18, 0	1, 171	0, 10	2, 0 н
	AlCl₃	10, 0	1, 090	0, 20	0, 1 м
	BaCl₂	16, 0	1, 156	0, 25	0, 01 н
	CaCl₂	30, 0	1, 282	0, 50	0, 5 м
	CuSO₄	14, 0	1, 155	1, 0	0, 5 н
	FeCl₃	35, 0	1, 353	2, 0	1 н
	K₂CO₃	28, 0	1, 276	3, 0	0, 1 м
	KCl	24, 0	1, 162	0, 10	0, 5 м
	KNO₃	20, 0	1, 133	0, 20	3 н
	MgSO₄	26, 0	1, 296	0, 50	0, 02 м
	NH₄Cl	22, 0	1, 062	1, 0	0, 01 н
	NaCl	8, 0	1, 056	0, 25	0, 2 м
	Na₂CO₃	8, 8	1, 090	1, 0	0, 1 н
	Na₂CO₃	16, 0	1, 170	2, 0	0, 03 м
	NaNO₃	45, 0	1, 388	5, 0	0, 02 н
	Na₂SO₄	12, 0	1, 111	0, 1	0, 5 н
	ZnCl₂	25, 0	1, 238	2, 0	0, 2 м
	CH₃COOH	70, 0	1, 069	5, 0	0, 2 м

При выполнении заданий рекомендуется использовать методические указания [7].

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒