Практична робота №4 Розв’язування задач на чисельне вираження складу розчинів

Мета: розширення, поглиблення й деталізація знань про склад розчинів шляхом розв’язування типових задач та виконання вправ; продовжити розвиток системності мислення; досягти усвідомлення важливості знання чисельного вираження складу розчинів, що є необхідною умовою при їх приготуванні.

Прилади та матеріали: калькулятор.

Вимоги щодо виконання практичної роботи

Ознайомитись з теоретичним матеріалом теми за рекомендованою літературою і даною інструкцією. Розв’язати задачі із завдання, що вказані викладачем та оформити звіт.

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ

Існують різні способи вираження кількісного складу розчинів. Склад розчину може виражатися за допомогою безрозмірних одиниць (часток або відсотків) і розмірних одиниць – концентрації.

Концентрацією розчину називається спосіб вираження розмірними одиницями вмісту розчиненої речовини в розчині.

Масова частка розчиненої речовини ω (омега) – це безрозмірна фізична величина, рівна відношенню маси розчиненої ре­човини до загальної маси розчину:

ω = т (речовини) / т (розчину),

де ω — масова частка розчиненої речовини.

Масову частку розчиненої речовини звичайно виражають у частках одиниці або у відсотках:

ω = т (речовини) ∙ 100% / т (розчину).

П р и к л а д. Масова частка розчиненої речовини – сульфатної кислоти – у воді дорівнює 0,08 або 8%. Це означає, що в розчині масою 100 г міститься 8 г сульфатної кислоти і 100 – 8 = 92 г води.

Мольна частка — це безрозмірна фізична величина, яка дорівнює відношенню кількості розчиненої речовини (або розчинника) до суми кількостей усіх речовин, що складають розчин.

П р и к л а д. Якщо розчин містить одну розчинену речовину в кількості υ₁ моль, то мольна частка розчиненої речовини

N₁ = υ₁ / (υ₁ + υ₂),

де υ₂ – кількість молів розчинника в розчині.

Мольна частка розчинника

N₂ = υ₂ / (υ₁ + υ₂).

Молярна концентрація, або молярність, – це відношення кількості розчиненої речовини (υ, моль) до об’єму розчину (V, л або дм³):

М = υ / V.

Молярна концентрація має розмірність моль/л (або моль/дм³).

Молярність позначається С_м або (після чисельного значення молярності) М.

Розчин, у 1 л якого міститься 1 моль розчиненої речовини, називається одномолярним, або просто молярним.

П р и к л а д. Двомолярний розчин натрій хлориду позначається як 2М NaCl або С_м (NaCl) = 2 моль/л.

Моляльна концентрація, або моляльність, – це відношення кількості розчиненої речовини (υ, моль) до маси розчинника; н а п р и к л а д, т = 1, 5 моль/кг (Н₂О).

Молярна концентрація еквівалента (інші назви: еквівалентна концентрація, нормальність) — це відношення кількості еквівалентів розчиненої речовини до об’єму розчину. Молярну концентрацію еквівалента виражають у молях еквівалента на літр і позначають літерою «н», а в формулах для обчислення – С_ек або С_н. Досить часто хіміки користуються такою термінологією: 1н – однонормальний розчин, 0,5н – напівнормальний розчин, 0,1н – децинормальний розчин, 0,01н – сантинормальний розчин і т. д.

П р и к л а д. Двонормальний розчин натрій сульфату позначається як 2н Nа₂SO₄ або С_ек (Nа₂SO₄) = 2 моль екв/л.

Кількісний склад розчину можна виражати через моляльність – число молів розчиненої речовини, що міститься в 1000 г розчинника.

Склад розчину можна також виражати титром. Титром називають кількість грамів розчиненої речовини, що міститься в 1 мл розчину. Якщо в 1 л сульфатної кислоти з концентрацією 1н міститься 49,04 г Н₂SO₄, то титр цього розчину становитиме

ТН₂SO₄ = = 0,04904 г/мл.