- •Глава 4. Растворы
- •Приготовление растворов заданной концентрации.
- •Работа 4.1. Приготовление раствора из фиксанала.
- •Экспериментальная часть
- •Необходимые реактивы: фиксанал раствора или твердого вещества (по заданию преподавателя), дистиллированная вода. Методика проведения эксперимента
- •Работа 4.2. Приготовление раствора h2so4 разбавлением.
- •100 Г раствора 96 % кислоты содержат 96 г н2sо4
- •X г раствора 96 % кислоты содержат 181,3 г н2sо4
- •Экспериментальная часть
- •Экспериментальная часть
- •Экспериментальная часть
- •Работа № 4.5. Определение плотности раствора пикнометрическим методом
- •Экспериментальная часть
Глава 4. Растворы
Раствором называют однородную смесь, состоящую из двух или более веществ (компонентов), состав которой в определенных пределах может непрерывно изменяться. Как правило, компоненты раствора подразделяют на растворитель и растворенные вещества. Растворителем называют то вещество, которое в чистом виде находится в той же фазе, что и раствор. Так, при растворении в жидкости твердого или газообразного вещества, растворителем считают жидкость. Если же одна жидкость растворяется в другой, то растворителем обычно считается та, которой в растворе больше.
Наряду с давлением и температурой важным параметром состояния раствора является его состав. Количественный состав раствора выражается с помощью концентраций. Под концентрацией понимают относительное содержание компонентов в растворе. Рассмотрим наиболее часто применяемые способы выражения концентрации.
1. Массовая доля (wi) или массовое содержание (wi, %) данного компонента, выраженное в процентах, – отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора, выраженное в долях единицы или в процентах:
, %,
где масса i-го компонента, кг, г; сумма масс компонентов раствора, кг или г.
2. Объемная доля () или объемное содержание (, %) данного компонента, выраженное в процентах, – отношение объема растворенного вещества к объему раствора, выраженное в долях единицы или в процентах:
, %,
где объем i-го компонента, , л или мл; объем компонентов раствора, , л или мл.
3. Молярная концентрация () – количество (число молей) i -го компонента к объему раствора, выраженная в моль/м3, моль/дм3, моль/см3 или моль/л:
,
где – число молей растворенного вещества, моль, V объем раствора, м3, дм3, см3 или л. В том случае, когда объем раствора выражается в литрах, молярную концентрацию называют молярностью.
4. Молярная концентрация эквивалента вещества (нормальная концентрация) (, С(1/z В)) – количество (число молей эквивалента) i -го компонента к объему раствора, выраженная в моль/м3, моль/дм3, моль/см3 или моль/л:
,
где – число молей эквивалента растворенного вещества, моль, V объем раствора, м3, дм3, см3 или л. В том случае, когда объем раствора выражается в литрах, нормальную концентрацию называют нормальностью.
5. Моляльность (Сm,i) количество i -го компонента в молях в 1000 г растворителя, измеряется в моль/1000 г или моль/кг растворителя:
, или ,
где – число молей i -го компонента в молях, m – масса растворителя, г или кг.
6. Молярная доля () или молярное содержание данного компонента, выраженное в процентах отношение числа молей i-го компонента к общему числу молей компонентов раствора:
, %,
где число молей i-го компонента, общее число молей компонентов раствора, .
5. Титр (Т) число граммов растворенного вещества в 1 см3 ( или в 1 мл ) раствора, г/ см3 или г/мл:
,
где m – масса вещества в г, V – объем раствора в см3 или мл.
Перейти от одних единиц концентраций к другим можно, составив уравнения связи между ними.
Приведем в качестве примера уравнения связи между единицами концентраций для двухкомпонентного (бинарного) раствора, содержащего в объеме V литров молей растворителя с молярной массой и молей растворенного вещества с молярной массой , и плотностью .
Связь между молярностью и процентами по массе определяется соотношением:
;
между моляльностью и процентами по массе :
;
между молярной долей и процентами по массе :
;
между титром Т и процентами по массе :
;
между молярностью и моляльностью :
;
между моляльностью и молярной долей :
.