Количество вещества эквивалентов nэ(в) (единица – моль) равно произведению числа эквивалентности zb на количество вещества nB:

n_э(В) = Z_B n_B. (1.8)

Объем молярной массы эквивалентов газообразного вещества (В) при нормальных условиях V_Mэ(В) есть отношение молярного объема газообразного вещества к числу эквивалентности:

V_n(В)

V_Mэ(В) = ----------, л/моль. (1.9)

Z_B

22,4 22,4

V_Mэ(Н₂) = ------ = 11,2 л/моль; V_Mэ(О₂) = ------ = 5,6 л/моль;

2 4

Закон эквивалентов: все вещества реагируют в равных количествах вещества эквивалентов. n_э(В₁) = n_э(В₂), т.е. массы реагирующих веществ пропорциональны молярным массам эквивалентов этих веществ.

m_B M_э(B₁) m_B M_э(B₁)

------ = ---------- ; (1.10) или ---- = ------------ , (1.11)

m_B M_э(B₂) V_B V_Mэ(В₂)

если одно из реагирующих веществ – газ.

m_B и m_B – массы реагирующих веществ;

M_э(B₁) и M_э(B₂) – молярные массы эквивалентов реагирующих веществ;

V_Mэ(В₂) – объем молярной массы эквивалентов газообразного вещества;

V_B – объем газа при нормальных условиях.

Цель опыта

Определить молярную массу эквивалента карбоната кальция.

Выполнение опыта

Аналогично опыту 1.

Наблюдения и выводы

По закону эквивалентов рассчитать молярную массу эквивалента карбоната кальция:

m (CaCO₃) V_o(CO₂) m (CaCO₃) V_э(CO₂)

--------------- = --------------, откуда M_э(СаСО₃)_опыт. = ---------------------------,

Mэ(СаСо3) Vэ(co2) Vo(co2)

где V_э(CO₂) = 11200мл/моль.

Рассчитать теоретическое значение молярной массы эквивалента карбоната кальция по формуле:

М(СаСО₃)

M_э(СаСО₃)_теор.= ----------------,

n В

М(СаСО₃) – молярная масса карбоната кальция, г/моль;

В - валентность металла в молекуле СаСО₃;

n - число атомов металла в молекуле СаСО₃.

Определить абсолютную () и относительную () ошибки опыта.

Лабораторная работа № 2 Способы выражения состава растворов

Раствором называется гомогенная система, состоящая из двух или более компонентов, относительные количества которых могут изменяться в определенных пределах без нарушения однородности системы.

Одной из важнейших характеристик раствора является его концентрация. Концентрацией раствора называется количество растворенного вещества, содержащееся в определенном количестве раствора или растворителя.

Основные способы выражения состава раствора:

1. Массовая доля растворенного вещества (В) – ω_В – безразмерная величина, равная отношению массы растворенного вещества m_В к массе раствора m_р-ра:

m_В

ω_В = ------- . (2.1)

m_р-ра

Массовая доля может быть выражена в процентах:

m_В

ω_В = -------- 100% . (2.2)

m_р-ра

2. Молярная доля растворенного вещества (В) – χ – безразмерная величина, равная отношению количества этого вешества n_B к суммарному количеству всех веществ, входящих в состав раствора, включая растворитель:

n_B

χ = ------; ∑n_і = n_B + n_B + n_B + … + n_B (2.3)

∑n_і

Молярная доля может быть выражена в процентах:

n_B

χ = ------- 100% . (2.4)

∑n_і

Для двухкомпонентного раствора:

n_B

χ = ------------ , (2.5)

n_B + n_р-ля

где n_р-ля - число моль растворителя.

3. Молярная концентрация вещества (В) - С_В или «1М; 0,1М» (моль/м³, моль/л) – равна отношению количества растворенного вещества (В) к объему раствора:

n_В m_B

С_В = --------- = -----------------. (2.6)

V_р-ра M_В V_р-ра

4. Молярная концентрация эквивалента вещества (В) – С_э(В) или «1н.; 0,1н.» (моль/м³, моль/л) – равна отношению количества эквивалентов вещества (В) к объему раствора V_р-ра:

n_э(В) m_B

С_э(В) = ---------- = -----------------. (2.7)

V_р-ра М_э(В) V_р-ра

5. Моляльность вещества (В) в растворе – С_m (В) (моль/кг) – равна отношению количества вещества (В) к массе растворителя (m_р-ля):

n_В m_B

С_m (В) = -------- = ------------ . (2.8)

m_р-ля M_B m_р-ля

6. Титр раствора вещества (В) - Т_В (г/см³) - равен отношению массы растворенного вещества (В) к объему раствора (V_р-ра):

m_B

Т_В = ------ , г/см³. (2.9)

V_р-ра

Титр связан с молярной концентрацией эквивалента вещества (В) в растворе соотношением:

С_э(В) М_э(В)

Т_В = --------------------- . (2.10)

1000

Если два вещества (В₁ и В₂) реагируют в растворе, то молярные концентрации эквивалентов веществ (В₁ и В₂) и их объемы связаны соотношением:

С_э( В₁) V _В = С_э( В₂) V _В . (2.11)