Книга: Общая химия

74. Способы выражения состава растворов.

<<< Назад
Вперед >>>

74. Способы выражения состава растворов.

Насыщенные растворы применяют сравнительно редко. В большинстве случаев пользуются ненасыщенными растворами, содержащими меньше растворенного вещества, чем его содержит при данной температуре насыщенный раствор. При этом растворы с низким содержанием растворенного вещества называются разбавленными, с высоким — концентрированными.

Состав раствора (и, в частности, содержание в нем растворенного вещества) может выражаться разными способами — как с помощью безразмерных единиц (долей или процентов), так и через размерные величины — концентрации. В химической практике наиболее употребительны следующие величины, выражающие содержание растворенного вещества в растворе:

1. Массовая доля — отношение (обычно — процентное) массы растворенного вещества к массе раствора. Например, 15% (масс.) водный раствор хлорида натрия —это такой раствор, в 100 единицах массы которого содержится 15 единиц массы NaCl и 85 единиц массы воды.

2. Молярная доля — отношение количества растворенного вещества (или растворителя) к сумме количеств всех веществ, составляющих раствор.

- 207 -

В случае раствора одного вещества в другом молярная доля растворенного вещества (N2) равна

N2 = n2/(n1 + n2)

а молярная доля растворителя (N1)

N1 = n1/(n1 + n2)

где n1 и n2 — соответственно количества вещества растворителя и растворенного вещества.

3. Молярная концентрация, или молярность - отношение количества растворенного вещества к объему раствора. Обычно молярность обозначается Cм или (после численного значения молярности) М. Так, 2M H2SO4 означает раствор, в каждом литре которого содержится 2 моля серной кислоты, т. е. Cм = 2 моль/л.

4. Моляльная концентрация, или моляльность — отношение количества растворенного вещества к массе растворителя. Обычно моляльность обозначается буквой m. Так, для раствора серной кислоты запись m = 2 моль/кг (H2O) означает, что в этом растворе на каждый килограмм растворителя (воды) приходится 2 моля H2SO4. Моляльность раствора в отличие от его молярности не изменяется при изменении температуры.

5. Эквивалентная, или нормальная концентрация — отношение числа эквивалентов растворенного вещества к объему раствора. Концентрация, выраженная этим способом, обозначается Cн или (после численного значения нормальности) буквой н. Так, 2 н. H2SO4 означает раствор, в каждом литра которого содержится 2 эквивалента серной кислоты, т. е. моль/л.

Пользуясь растворами, концентрация которых выражена нормальностью, легко заранее рассчитать, в каких объемных отношениях они должны быть смешаны, чтобы растворенные вещества прореагировали без остатка. Пусть V1 л раствора вещества 1 с нормальностью N1 реагирует с V2 раствора вещества 2 с нормальностью N2. Это означает, что в реакцию вступило N1V1 эквивалентов вещества 1 и N2V2 эквивалентов вещества 2. Но вещества реагируют в эквивалентных количествах, следовательно

V1N1 = V2N2

или

V1 : V2 = N2 : N1

Таким образом, объемы растворов реагирующих веществ обратно пропорциональны их нормальностям.

На основании этой зависимости можно не только вычислять требуемые для проведения реакций объемы растворов, но и обратно, по объемам затраченных на реакцию растворов находить их концентрации.

- 208 -

Пример 1. Сколько миллилитров 0,3 н. раствора хлорида натрия надо прибавить к 150 мл 0,16 н. раствора нитрата серебра, чтобы осадить все находящееся в растворе серебро в виде хлорида серебра?

Подставляя данные задачи в последнее уравнение, получим:

150/V2 = 0,3/0,16, откуда V2 = 0б16·150/0,3 = 80 мл

Пример 2. Для централизации 40 мл раствора серной кислоты потребовалось прибавить к ним 24 мл 0,2 н. раствора щелочи. Определить нормальность взятого раствора H2SO4.

Обозначив неизвестную нормальность раствора серной кислоты через х, получим:

40:24 = 0,2 : х, откуда х = 24·0,2/40 = 0,12 н.

<<< Назад
Вперед >>>
Похожие страницы

Генерация: 0.727. Запросов К БД/Cache: 3 / 1
Вверх Вниз