Раствором называется гомогенная система переменного состава, состоящая из двух и более компонентов

Задание для подготовки к первому практическому занятию для студентов по химии

НЕОБХОДИМО ВЫУЧИТЬ КЛЮЧЕВЫЕ ВОПРОСЫ ТЕМЫ И РАЗОБРАТЬ ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Тема занятия: «Введение в общую химию. Расчет концентрации растворов, закон эквивалентов»

Ключевые вопросы темы

Основные физико-химические величины, необходимые для выражения концентрации растворов:

o Количество вещества (ν). Единицей количества вещества является МОЛЬ. Число частиц в одном моле вещества характеризуется числом Авогадро N_A = 6,02 _* 10²³.

o Молярная масса (М)– это масса одного моля вещества.

Молярная масса выражается в г/моль.

Количество вещества равно:

m N V₀

ν = ------ = ------ = ------, где

m N_A V_m

N- число частиц,

N_A- число Авогадро,

V₀- объем газа (при нормальных условиях),

V_m- объем одного моля газа (при нормальных условиях),.

o Эквивалентом любого вещества называется такое его количество, которое в ходе химической реакции замещается одним молем атомов водорода. Масса одного эквивалента называется эквивалентной массой (Э). Число эквивалентов (n) легко определить по формуле: n = m / Э

Определение эквивалентных масс соединений, участвующих в реакциях обмена:

1. Э _{кислоты} = М _{кислоты}/ основность кислоты.

Например, для Н₂SO₄: Э Н₂SO₄ = 98/2 =49 (г/экв).

2. Э _{основания} = М _{основания} / кислотность основания.

Для NaOH: Э NaOH =40/1=40 (г/экв).

3. Э _соли = М _соли / (валентность металла _* число атомов металла).

Например, для карбоната натрия (Na₂CO₃):

Э солиNa₂CO₃ = 106 / 1_*2 =53 (г/экв).

4. Э_{оксида (ХО)} = М _ХО / (валентность элемента Х _* число атомов элемента Х).

Например, для оксида алюминия (Al₂O₃):

Э _оксида = 102 / 3_*2 = 17,2 (г/экв).

 

Способы выражения концентраций растворов

Раствором называется гомогенная система переменного состава, состоящая из двух и более компонентов.

Количественной характеристикой растворов является их концентрация.

Концентрация раствора выражает содержание растворенного вещества в единице массы раствора (растворителя) или в единице объема раствора.

В практике используются несколько видов концентраций растворов: процентная, молярная, нормальная, моляльная, титр и мольная доля.

1. Массовая доля вещества (ω) - это отношение массы вещества к массе того, в чем это вещество содержится.

Например, если вещество содержится в растворе, то

ω _{вещества} = m_{вещества}/ m_{раствора.}

2. Процентная концентрация (С%) вещества в растворе численно равна массовой доле растворенного вещества, выраженной в процентах. Определяется по формуле:

С% _{вещества} = (m_{вещества}/ m_{раствора.}) _* 100%.

Величина процентной концентрации показывает, сколько грамм вещества содержится в 100 г раствора.

Например, известно, что С% (NaOH)= 30 % - это означает, что в 100 г щелочного раствора содержится 30 г чистого NaOH.

3. Мол яр ная концентрация (С_М) – это отношение количества вещества (ν, моль) к объему раствора (V, литр), в котором это вещество содержится. Определяется по формуле:

С_М= ν / V, (моль/л).

Величина молярной концентрации показывает, сколько моль вещества содержится в 1 литре раствора. Например, известно С_М(КСl) = 1,3 (моль/л) – это означает, что в 1 литре такого раствора содержится 1,3 моль хлорида калия.

Мол яль ная концентрация (Сm) - это отношение количества вещества (ν, моль) к массе растворителя, в которой это вещество содержится

(m_{растворителя}, кг). Определяется по формуле:

Сm = ν / m_{растворителя}, (моль/кг)

5. Титр (Т) раствора показывает, сколько грамм вещества содержится в 1 мл раствора. Определяется по формуле:

Т = m_{вещества}/ V, (г /мл)

6. Мольная доля (γ) растворенного вещества в растворе показывает отношение количества растворенного вещества к суммарному количеству вещества всех составляющих раствора (и вещества и растворителя). Например: раствор поваренной соли состоит из NaCl и воды, тогда:

γ _NaCl = ν_NaCl /( ν_NaCl + ν_Н2О)

7. Нормальная концентрация (С_N, N) – это отношение числа эквивалентов (n) вещества к объему раствора (V, л.), в котором это вещество содержится. Определяется по формуле:

N= n /V, (экв/л).