КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Способы выражения концентрации растворов
Под концентрацией раствора понимают содержание растворённого вещества в определённом объёме или массе раствора или растворителя. Растворы с большой концентрацией растворённого вещества называются концентрированными, с малой – разбавленными. Существует много различных способов выражения концентрации растворов. Один из наиболее употребительных в химии и технике способов – это выражение концентрации растворённого вещества в виде массовой доли (процентной концентрации). Массовая доля (процентная концентрация) показывает, сколько массовых частей растворённого вещества содержится в 100 массовых частях раствора. Если в качестве единицы массы выбрать грамм, то определение массовой доли можно также записать следующим образом: массовая доля (процентная концентрация) показывает, сколько граммов растворённого вещества содержится в 100 граммах раствора. (1)
В формуле 6.1 а ω(X) – массовая доля растворённого вещества X; m(X) – масса растворённого вещества X; mраствора – масса раствора.
Если в формуле (1) не использовать множитель 100%, то массовая доля будет выражена не в процентах, а в долях единицы. (2)
Понятно, что в этом случае, 30% раствору, например, будет соответствовать массовая доля ω = 0,3. Часто возникает необходимость приготовить раствор с заданной массовой долей растворенного вещества (ω3) смешением двух растворов с большей (ω1) и меньшей (ω2) массовой долей того же самого вещества. При этом требуется найти массы более концентрированного (т1) и менее концентрированного (т2) растворов. Масса растворенного вещества в полученном растворе равна сумме масс этого вещества в исходных растворах, которые, в свою очередь, равны произведению массы раствора на массовую долю растворенного вещества, т. е. т1 ω1 + т2 ω2.
Масса же полученного раствора равна сумме масс исходных растворов. Следовательно, массовая доля растворенного вещества в полученном растворе:
Это уравнение может быть использовано для расчетов как непосредственно, так и в виде так называемого "правила креста":
Отношение масс двух исходных растворов т1: т2 равно отношению разностей ω3 - ω2 и ω1 - ω3 (находимых из схемы):
Пусть, например, требуется приготовить раствор соли с массовой долей 10 %, исходя из растворов этой соли с массовой долей 5 % и 40 %. Подставив в приведенную выше схему эти величины, получаем:
откуда
Например, взяв 10 г раствора с ω = 40 % и 60 г раствора с ω = 5 %, получим 70 г раствора с ω = 10 %, что нетрудно проверить расчетом:
Другим важнейшим способом выражения содержания растворённого вещества в растворе является молярная концентрация (молярность). Молярная концентрация показывает, сколько моль растворённого вещества содержится в 1 литре (т.е. 1 дм3) раствора.
(5)
В формуле 6.2: C(X) – молярная концентрация вещества X в растворе (моль/л); n(X) – количество растворённого вещества Х (моль); Vраствора – объём раствора (л).
В технологических регламентах производственных процессов концентрацию растворов очень часто выражают массой растворённого вещества содержащегося в 1 литре раствора. Так, запись «концентрация сульфата натрия в растворе равна 25 г/л» означает, что в 1 литре раствора содержится 25 граммов растворённого Na2SO4.
Пример 6.1 Рассчитать молярную концентрацию 10% раствора ортофосфорной кислоты; плотность раствора 1,1 г/мл.
Массовая доля раствора 10 % означает, что в 100 граммах раствора содержится 10 граммов H3PO4. Следовательно,
Этот же расчёт можно выполнить и другим способом.
При выполнении расчёта вторым способом массовую долю следует выражать не в процентах, а в долях единицы, а плотность в г/л (1 г/мл = 1000 г/л).
На практике объем раствора обычно измеряют в литрах, в этом случае молярная концентрация показывает количество растворенного вещества в одном литре раствора и имеет единицу измерения моль/л. Раствор, содержащий 1 моль растворенного вещества в 1 л, называется молярным; содержащий 0,1 моль/л - децимолярным, и т. д. Молярная концентрация раствора, содержащего, например, 0,2 моль гидроксида калия в 1 литре, может быть обозначена так: с(КОН) = 0,2 моль/л или с(КОН) = 0,2 М.
Дата добавления: 2013-12-14; Просмотров: 566; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |