Способы выражения концентрации растворов

16 17 18 19 20 21 22

Различают различные способы выражения концентрации растворов:

1. Массовая доля растворенного вещества:

, ∙100%

m (в-ва), m(р-ра) в граммах.

, ∙100%;

V – объем раствора в мл; ρ – плотность, г/см³, (г/мл).

, ∙100%.

m(р-ра) в граммах.

2. Молярная концентрация: , моль/л;

где M(в-ва) – молярная масса вещества, рассчитывается по молекулярной формуле.

3. Молярная концентрация эквивалента N: C_H= , моль/л;

f(в-ва) – фактор эквивалентности вещества;

f(кислоты)=1/ число ионов Н⁺ в молекуле кислоты, участвующих в реакции;

f(основания)=1/ число ионов ОН^-в молекуле основания, участвующих в реакции;

f(соли)=1/ число катионов в молекуле соли•заряд катиона;

f(окислителя)=1/ число ē, принятых 1 моль окислителя;

f(восстановит.)= 1/ число ē, отданных 1 моль восстановителя.

4. Моляльная концентрация: С_{моляльная} = , моль/кг

5. При взаимодействии растворов различных веществ друг с другом, имеющих молярную концентрацию эквивалента (нормальную концентрацию), используют формулу N₁V₁ = N₂V₂.

6. Если кислота одноосновна (HCl, HClO₄), основание однокислотно (КОН, NaOH), то С(KOH) = N(KOH), C(HCl) = N(HCl).

7. Концентрацию любого иона в растворе электролита рассчитывают по формуле: [иона]=С(электролита) ∙ α(электролита) ∙ n(иона), где n(иона)-число ионов данного типа, образованное при диссоциации одной молекулы электролита.

Например, рассчитать концентрацию ионов OH^ˉ в растворе КОН. КОН К⁺ + ОН^ˉ, n(ОН^ˉ)=1

[OH^ˉ] = C(KOH) ∙ α(KOH) ∙ n(OH^ˉ).

α Сильных электролитов равна 1.

α Слабых электролитов: α= , где

К_д – константа диссоциации слабого электролита (по справочнику, К_а – К_д кислоты), С-молярная концентрация.

8. К_в = К_W = [H⁺][OH^ˉ] = 10^-14;

pH = - ℓg[H⁺]; [H⁺] = 10^-^pH;

pОH = - ℓg[OH^-], [OH^ˉ] = 10^-pOH;

pH + pOH = 14.

Задача 1. Моляльность раствора NaCl, содержащего 2 моль NaCl в 10 л воды, равна ……..0,2 моль/кг

= V p = 1 г/мл ∙ 10000 мл, = 10000 г

Задача 2. Объём 0,5 М раствора НСl, необходимый для нейтрализации 50 мл 0,1 М раствора Ва(ОН)₂, равен …………………………… 20 мл

Известно: .

где f фактор эквивалентности. ; .

N₍_HCl₎ = C₍_HCl₎; , моль/л.

мл,

где С – молярная концентрация;

N – молярная концентрация эквивалента.

Задача 3. Масса Fe(OH)₃ при взаимодействии 100 мл 0,1 М раствора FeCl₃ c избытком NaOH, равна ………. 1,07 г

FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃ + 3NaCl

1 моль 1 моль

0,1М 0,1 М 1 моль Fe(OH)₃= 107 г/л

0,1 моль Fe(OH)₃= 10,7 г/л.

При взаимодействии в 1000 мл раствора FeCl ₃ будет образовываться 10,7 г Fe(OH)_3, а при взаимодействии в 100 мл раствора FeCl ₃ образуется 1,07 г Fe(OH)₃.

Задача 4. Раствор H₂SO₄ имеет рН = 1. Концентрация H₂SO₄в растворе при α = 100% равна ………………………………… 0,05 моль/л

; , .

Задача 5. Сколько граммов воды нужно добавить к 500 г 60 %-ного раствора серной кислоты для получения 32 %-ного раствора кислоты? Сколько образуется 32 %-ного раствора серной кислоты.

Решаем задачу используя правило креста. Составим квадрат Пирсона и отношения для расчета массы воды (х г):

60 %		32-0	500 г
	32 %
0 %		60-32	х г

Масса воды равна 437,5 г.

Рассчитаем массу нового раствора по формуле:

m(р-ра)= m(Н₂О)+m(в-ва);

m(р-ра)=500 г+437,5 г=937,5 г.

Ответ масса воды 437,5 г, масса раствора 937,5 г.

Эту задачу можно решить с использованием формулы для расчета массовой доли растворенного вещества:

Найдем массу серной кислоты в 500 г 60 %-ного раствора:

Найдем массу 32 %-ного раствора содержащего 300 г серной кислоты:

Рассчитаем массу воды, необходимую для получения 937,5 г раствора из 500 г 60 %-ного раствора кислоты:

m(H₂O)=937,5 г-500 г =437,5 г.

Ответ: масса воды 437,5 г, масса раствора 937,5 г.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А Растворимость солей в воде

Катион

Pb²⁺

(Р – растворимое вещество, М – малорастворимое, Н- труднорастворимое; черта означает, что вещество не существует или разлагается водой

Sn²⁺

AI³⁺

Hg²⁺

Zn²⁺

Ba²⁺

Sr²⁺

Ca²⁺

Mg²⁺

Ag⁺

Cu²⁺

NH₄⁺

K⁺

Na⁺

Li⁺

Анион

CI⁻

Br⁻

J⁻

NO₃⁻

CH₃COO⁻

S²⁻

SO₃²

SO₄^2-

CO₃^2-

SiO₃^2-

Cr0₄^2-

PO₄^3-

OH⁻

Приложение Б

16 17 18 19 20 21 22

Подборка статей по вашей теме: