Решение. Задачи и эталоны решений

Задачи и эталоны решений

Способы выражения концентрации растворов

Концентрацией раствора называют количество растворенного вещества, содержащегося в определенном количестве раствора или растворителя.

Количественный состав растворов выражают чаще с помощью массовой доли (ω или С%), молярной концентрации (С_м), мольной доли растворенного вещества и объемной доли растворенного вещества (φ).

1. Массовая доля выражается как в долях единицы, так и в %:

ω (х)= m(x)/ m(р-ра) или ω (х)% = m(x)·100% / m (р-ра)

m (x)- масса растворенного вещества в г

m (раствора)= m(x) + m(растворителя) в г

2. С_м- молярная концентрация, отношение количества вещества (Х), в молях к объему раствора, в литрах:

С_м= m(x)/ V(x) V (моль/л); С_м(х)= n(x) / V (р-ра), где

m (x) – масса растворенного вещества в г

М (х) – молярная масса растворенного вещества в г/моль

V- объем раствора в л

n – число молей растворенного вещества

3. Для газовых смесей, объемная доля растворенного вещества равна:

φ (х)= V(x) /V

V(x) –объем растворенного вещества в л

V- объем раствора в л

φ – объемная доля растворенного вещества (для газовых смесей).

4. Молярная концентрация эквивалента или нормальная концентрация

С_э- это количество эквивалента, находящиеся в литре раство ра:

С_э= m / 1/z(Мх)·V(л), моль/л

Молярная масса эквивалента: М(1/ z)- это масса эквивалента вещества Х. Она равна произведению фактора эквивалентности на молярную массу вещества:

М(f экв.х) = f экв.х·М(х) = 1/z(М(х),г/ моль, например:

М(1/zNaOH) = M·1/1=40/1=40 г/моль

М(1/z K₂Cr₂O₇) = M/2 = 294,2 / 2 =147,1 г/моль в кислотно-основных реакциях.

Определение молярной массы эквивалента окислителя в реакции окисления -восстановления:

K₂Cr₂O₇ + 3H₂C₂O₄ + 4H₂SO₄=Cr₂(SO₄)₃ +6 CO₂+ 7H₂O + K₂SO₄

1│Cr₂O₇^2- + 14H⁺ +6e→ 2Cr³⁺ +7HOH

3│H₂C₂O₄ – 2e → 2CO₂ +2H⁺

М(1/z K₂Cr₂O₇) = M/6 = 49,03 г/моль – как окислителя.

В медицинской практике удобно пользоваться титром (Т) раствора, это масса вещества в г, содержащаяся в 1 см³ (мл) раствора, г/мл.

Т= m _в-ва/V мл; Т HNO₃= 0,006354 г/мл- это значит, что в одном мл раствора содержится 0,006354 г азотной кислоты.

5. Титр раствора по определяемому веществу – это масса вещества в г, взаимодействующая с одним мл титранта. Например, Т НС1/NaOH -0,003954 г/мл – это означает, что 1 мл раствора НС1(титранта) реагирует с 0,003954 г NaOH (определяемого вещества).

6. Моляльная концентрация – это отношение количества молей растворенного вещества к 1000 г растворителя:

С_м = m (х)· 1000 / М(х)· m _р-ля

В основе всех расчетов лежит закон эквивалентности: вещества взаимодействуют между собой в количествах, пропорциональных их химическим эквивалентам.

Задача 1. 12.6 г HNO₃ содержится в 0,5 л раствора азотной кислоты, плотность которого 1,2 г/мл. Рассчитать С_м; С% азотной кислоты.

1. Определяем количество вещества азотной кислоты

n(HNO₃)= m(HNO₃) / V (HNO₃) = 12,6 / 63=0,2 (моль)

С_м (HNO₃) = n(HNO₃) / V (р-ра)= 0,2: 0,5=0,4 (моль/л)

2. Определяем массовую концентрацию азотной кислоты:

С% = m(x)·100% / m (раствора); m = V_р·ρ

ω (HNO₃)= 12,6·100 / 500·1,2 = 2,1%

Ответ: ω (HNO₃)= 2, 1 %

Задача 2. В каком объеме воды надо растворить 30 г поваренной соли, чтобы получить 5% раствор?

Дата добавления: 2014-10-31