Способы выражения концентрации растворов

РАСТВОРЫ

Раствором называется твердая или жидкая гомогенная система, состоящая из двух или более компонентов, относительные количества которых могут изменяться в широких пределах.

Наиболее важный вид растворов – жидкие растворы.

Всякий раствор состоит из растворенных веществ и растворителя, т.е. среды, в которой эти вещества равномерно распределены в виде молекул или ионов. Обычно растворителем считают тот компонент, который в чистом виде существует в таком же агрегатном состоянии, что и полученный раствор. Если же оба компонента до растворения находились в одинаковом агрегатном состоянии (спирт, вода), то растворителем считается компонент, находящийся в большем количестве. Отличие растворов от химических соединений состоит в том, что состав раствора может меняться в широких пределах. Кроме того, в свойствах раствора проявляются многие свойства отдельных компонентов, чего не наблюдается в случае химических соединений. Непостоянство состава приближает растворы к механическим смесям, но от последних растворы отличаются однородностью. Они занимают промежуточное положение.

Растворение кристалла в жидкости происходит следующим образом. Когда вносят кристалл в жидкость, в которой он может раствориться, от поверхности его отрываются отдельные молекулы, которые благодаря диффузии распределяются по всему объему растворителя. Отделение молекул от поверхности твердого тела объясняется их собственным колебательным движением, а также притяжением со стороны растворителя. Этот процесс должен бы продолжаться до полного растворения любого кристалла, если бы одновременно не происходил обратный процесс – кристаллизация. Перешедшие в раствор молекулы, ударяясь о поверхность еще не растворившегося вещества, притягиваются к нему и входят в состав кристаллов. Наконец, наступает момент, когда скорость растворения становится равной скорости кристаллизации, тогда устанавливается динамическое равновесие, при котором в единицу времени столько же молекул растворяется, сколько и выделяется из раствора.

Раствор, находящийся в равновесии с растворяющимся веществом, называется насыщенным раствором.

Концентрацией раствора называется содержание растворенного вещества в определенных массе или объеме раствора или растворителя.

Чаще всего для выражения концентрации растворов используются следующие способы.

Массовая доля – число граммов растворенного вещества в 100 г раствора.

Молярная концентрация – число моль растворенного вещества на 1 литр раствора

Эквивалентная (нормальная) концентрация – число моль эквивалентов растворенного вещества на 1 литр раствора.

Титр раствора – число граммов растворенного вещества, содержащихся в 1 мл раствора.

Все эти способы выражения концентрации связаны между собой следующим уравнением:

, где

m₁ – масса растворенного вещества, г,

m₂ – масса раствора, г.

M – молярная масса, г/моль,

V – объем раствора, л.

Э – молярная масса эквивалентов, г/моль,

ρ - плотность раствора, г/см³.