6. Моляльность - отношение количества растворенного вещества к массе растворителя.

в(Х) ₌ _____ (Х)_____

m(растворителя) или

в(Х/р-ль) ₌ _____ (Х)______ ( в моль/кг)

m(растворителя)

Если массу растворенного вещества и растворителя выражать в граммах, то выражение моляльности можно записать в виде, более удобном для расчетов:

в(Х) ₌ ____ m(Х)_1000_____ ( в моль/кг)

M(X) ^. m(растворителя)

Моляльность показывает, какое количество вещества приходится на один килограмм растворителя.

Например, в(Na₂CO₃) = 0,5 моль/кг означает, что на 1 кг растворителя (воды) в данном растворе приходится 0,5 моль карбоната натрия.

7. Титр раствора - масса растворенного вещества, содержащегося в 1 см3 или 1мл раствора.

Т(Х) ₌ ___m(Х)___ ( г/см³ или г/мл)

V(раствора)

Различные способы выражения состава раствора связаны между собой. Например, молярная концентрация и молярная концентрация эквивалента связаны между собой соотношением:

С(1/z*Х) = z* ^. С(Х)

Титр раствора связан с молярной концентрацией и с молярной концентрацией эквивалента:

Т(Х) ₌ С(Х) ^. М(Х)_ Т(Х) ₌ С(1/z*Х) ^. М(1/z*Х)_

1000 , 1000

Для реакций, протекающих в растворах, при проведении вычислений часто используют закон эквивалентов, который в этом случае может быть выражен следующим образом:

(1/z*Х) = (1/z*Y) или

V₁(р-ра) ^. С₁(1/z*Х) = V₂(р-ра) ^. С₂(1/z*Y) ,

т.е. количества вещества эквивалента или число частиц, играющих роль эквивалента, для веществ Х и Y, вступающих во взаимодействие, должно быть равно.

По закону эквивалентов объемы реагирующих растворов обратно пропорциональны их молярным концентрациям эквивалентов.

Закон эквивалентов, записанный в таком виде, называют законом объемных отношений.

_V₁(р-ра)_ ₌ _ С₂(1/z*Y)_

V₂(р-ра) С₁(1/z*Х)

Рассмотрим несколько примеров расчета задач, связанных с различными способами выражения состава растворов, их взаимными пересчетами, с расчетами выполняемыми по уравнениям реакции и по закону эквивалентов.

Примеры решения задач

Задача 1. Какой объем раствора азотной кислоты с массовой долей 65 % (ρ = 1,391 г/см³) необходимо взять для приготовления 300 мл раствора с массовой долей 10 % (ρ = 1,054 г/см³)?

Дано: ₁(HNО₃) = 65 %

ρ₁ = 1,391 г/см³

ρ₂ = 1,054 г/см³

₂(HNО₃) = 10 %

V₂ = 300 мл

Найти: V₁ = ?

Решение.

По условию задачи из более концентрированного раствора необходимо приготовить менее концентрированный раствор. В этом случае расчет проще всего вести с учетом того, что масса азотной кислоты в исходном растворе и полученном растворе должна быть одинакова:

m₁(HNО₃) = m₂(HNО₃) (*)

Выразим массу растворенного вещества исходя из определения и выражения массовой доли вещества в растворе:

 ₌ _ m(Х) _ ₌ ____m(X)____

m(р-ра) V(р-ра) ^. (р-ра)

m(X) = V(р-ра) ^. (р-ра) ^.  или

m(X) = _V(р-ра) ^. (р-ра) ^. %_

100

Следовательно, для выше приведенного равенства (), мы можем запи­сать:

V₁(р-ра) ^. ₁(р-ра) ^. ₁ HNО₃ = V₂(р-ра) ^. ₂(р-ра) ^. ₂HNО₃ и выразить из этого уравнения V₁(р-ра):

V₁(р-ра) ₌ _ V₂(р-ра) ^. ₂(р-ра) ^. ₂ HNО₃ _ ₌

₁(р-ра) ^. ₁HNО₃

₌ __300 мл ^. 1,054 г/мл ^. 0,10_ ₌ 35 мл.

1,391 г/мл ^. 0,65

Задача 2. Какой объем раствора соды (карбоната натрия) с массовой долей 15 % ( = 1,16 г/см³) надо взять для приготовления 120 мл раствора с молярной концентрацией эквивалента соды 0,45 моль/л?

Дано: ₁Na₂CO₃ = 15 %

₁(р-ра) = 1,16 г/см³

V₂(р-ра) = 120 мл

С₂1/z*Na₂CO₃ = 0,45 моль/л

Найти: V₁(р-ра) =?

Решение.

По условию задачи из более концентрированного раствора, для которого указана массовая доля соли в растворе, необходимо приготовить менее концентрированный раствор, с заданной молярной концентрацией эквивалента. В этом случае расчет проще всего вести с учетом того, что масса соли в исходном растворе и полученном растворе должна быть одинакова:

m₁(Na₂CO₃) = m₂(Na₂CO₃) (*)

Выразим массу растворенного вещества исходя из определения и выражения массовой доли вещества в растворе (m₁) и молярной концентрации эквивалента (m₂):

m₁(Na₂CO₃) = V₁(р-ра) ^. ₁(р-ра) ^. ₁Na₂CO₃

m₂(Na₂CO₃) = V₂(р-ра)^. С₂1/z*Na₂CO₃^.M(1/z*Na₂CO₃