Способи вираження концентрації розчину

Концентрацією розчину називається кількість розчиненої речовини, що міститься у визначеній масі чи у відомому об'ємі розчину або розчинника.

Приклад 1. Обчислити: а) масову частку (С_%); б) молярну (С_М);

в) нормальну (С_Н); г) моляльну (С_м) концентрації розчину Н₃РО₄, отриманого при розчиненні 18 г кислоти в 282 см³ води, якщо густина його 1,031г/см³. Чому дорівнює титр (Т) цього розчину?

Розв’язання: а) масова частка показує число грамів (одиниць маси) речовини, що міститься в 100 г (одиниць маси) розчину. Так як масу 282 см³ води можна прийняти рівною 282 г, то маса отриманого розчину 18+282 = =300 г і, звідки:

300 – 18,

100 - С%,

С% = ;

б) мольно-об’ємна концентрація, тобто молярність, показує число молів розчиненої речовини, що містяться в 1 л розчину. Маса 1 л розчину 1031 г/см³. Масу кислоти в літрі розчину знаходимо зі співвідношення

300 – 18,

1031 – х,

х = .

Молярність розчину одержимо діленням числа грамів Н_ЗРО₄ у 1 л розчину на мольну масу Н_ЗРО₄ (97,99 г/моль) С_М = 61,86/97,99 = 0,63 м;

в) еквівалентна концентрація, чи нормальність, показує число еквівалентів розчиненої речовини, що містяться в 1 л розчину.

Так як еквівалентна маса Н₃РО₄= М/3 =97,99/3 = = 32,66 г/моль, то

С_н = 61,86/32,66= 1,89 н.;

г) мольно-масова концентрація, тобто моляльність, показує, яке число моль розчиненої речовини міститься в 1000 г розчинника. Масу Н₃РО₄ у 1000 г розчинника знаходимо із співвідношення:

282 — 18,

1000 — х,

х = .

Звідки С_м=63,83/97,99=0,65 м.

Титром розчину називається кількість грамів розчиненої речовини в 1см³ (мл) розчину. Так як в 1 л розчину міститься 61,86 г кислоти, то

Т= 61,86/1000 = 0,06186 г/см³.

Знаючи нормальність розчину й еквівалентну масу (m_е) розчиненої речовини, титр легко знайти за формулою T=C_Н·m_е /1000.

Приклад 2. На нейтралізацію 50 см³ розчину кислоти витрачено 25см3 0,5н. розчину лугу. Чому дорівнює нормальність кислоти?

Розв’язання. Так як речовини взаємодіють між собою в еквівалентних співвідношеннях, то розчини рівної нормальності peaгують у рівних об’ємах. Якщо нормальності відрізняються, об’єми розчинів речовин, що реагують, зворотно пропорційні їх нормальностям, тобто

V₁/V₂ = С_Н2/С_Н1, або V₁·С_Н1 = V₂·С_Н2,

50·С_Н1 = 25·0,5, відкіля С_Н1 = 25·0,5/50 = 0,25 н.

Приклад 3. До 1 л 10%-ного розчину КОН (густина 1,092 г/см³) додали 0,5 л 5%-ного розчину KОH - (густина 1,045 г/см³). Об'єм суміші довели до 2 л. Обчислити молярну концентрацію отриманого розчину.

Розв’язання. Маса одного літра 10%-ного розчину КОН 1092 г. У цьому розчині міститься 1092·10/100=109,2 г КОН.

Маса 0,5 л 5%-ного розчину 1045·0,5=522,5 г. У цьому розчині міститься 522,5·5/100 = 26,125 г КОН.

У загальному об’ємі отриманого розчину (2 л) маса КОН складає: 109,2+26,125=135,325 г. Звідси молярність цього розчину

С_М=135,325/2·56,1 = 1,2 М, де 56,1 г/моль — мольна маса КОН.

Приклад 4. Який об’єм 96%-ної сульфатної кислоти, густина якої 1,84 г/см³, буде потрібно для приготування 3 л 0,4 н розчину?

Розв’язання. Еквівалентна маса Н₂SО₄=М/2 = 98,08/2=49,04 г/моль. Для приготування 3 л 0,4 н. розчину потрібно 49,04·0,4·3 =58,848 г H₂SO₄. Маса 1см³ 96%-ної кислоти 1,84 г. У цьому розчині міститься

1,84·96/100 = 1,766г H₂SO₄.

Отже, для готування 3 л 0,4 н. розчину треба узяти 58,848:1,766 = =33,32см³ цієї кислоти.

Дата добавления: 2014-12-08