Способы выражения концентрации

1. Массовая доля со/ — отношение массы данного компонента mi к массе раствора т (сумме масс всех компонентов):

где т0 масса растворителя, г; т2‘, ...; т, — масса каждого из растворенных веществ, г; V — объем раствора, мл; р — плотность раствора, г/мл.

Массовую долю часто выражают в процентах:

2. Молярная доля v;. — отношение количества моль данного компонента п. к сумме количества моль всех компонентов в растворе:

Учитывая, что

где М — молярная масса (г/моль), получим:

3. Молярная концентрация (или молярность) Ст количество моль данного вещества в 1 л (1 дм3) раствора:

где V — объем раствора, л. Молярность обозначают: моль/л или М, например, 0,2 моль/л или 0,2 М.

4. Молярная концентрация эквивалентов (нормальность) N (или Сн) — количество вещества эквивалентов п данного вещества в 1 л раствора:

где Мэ молярная масса эквивалентов, г/моль-экв. Размерность нормальности обозначают: н. или моль-экв/л, например, 0,2 н. или 0,2 моль-экв/л.

5. Титр Т — масса данного вещества, содержащегося в 1мл (см3) или в 1 л (дм3) раствора:

где V — объем раствора, л.

6. Моляльная концентрация (или моляльность) CL количество моль растворенного вещества, приходящееся на 1 кг растворителя:

где п,тп М — количество, масса и молярная масса данного вещества, моль, г и г/моль; т0 масса растворителя, г.

Расчеты для растворов значительно упрощаются, если использовать закон эквивалентов и выражать концентрации в нормальностях. Согласно закону эквивалентов количество вещества эквивалентов любого вступившего в реакцию или образующегося в результате ее вещества одинаково:

Количество вещества эквивалентов можно выразить через нормальность и объем: пэ = NV,, тогда

Размерность объема здесь не имеет значения. Выражение (5.11) очень удобно для расчетов объемов или концентраций растворов веществ, необходимых для проведения реакции между ними без остатка.

На этом основан один из методов определения концентрации растворов — титрование. Он заключается в постепенном прибавлении стандартного раствора с известной концентрацией NCJ (при постоянном контроле его объема Уст) к определенному, заданному объему титруемого раствора Vx. Между стандартным и титруемым растворами протекает химическая реакция. Точка эквивалентности, т.е. окончание титрования, определяется визуально по изменению окраски добавленного к титруемому раствору индикатора или с помощью физико-химических методов. Тогда согласно уравнению (5.11)

N V

N^V = NV, находят неизвестную концентрацию: NY = —ст ст .

СТ СТ X Х/ ^ т/

V X

Массу любого участника реакции {) можно легко определить, если известно количество вещества эквивалентов одного из участников реакции (5.10): т{ = пэ Л/Э| = пэ^МЭ) =... = пэ МЭ[, или соответствующие объемы и концентрации:

Причем объемы выражены в л (если в мл, то объем следует разделить на 1000).

Пример.

На титрование 25,00 мл раствора КОН неизвестной концентрации израсходовано 20,15 мл 0,09816 н. НС1. Определить: а) молярную концентрацию эквивалентов (нормальность) КОН; б) массу КОН, содержащегося в титруемом растворе; в) массу КС1, образующегося в результате реакции.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >