43

24. Розчини. Способи вираження складу розчинів.

СПОСОБИ ВИРАЖЕННЯ КІЛЬКІСНОГО СКЛАДУ РОЗЧИНУ

 

Розчини — речовини змінного складу. Природно, що від кількісного складу розчину залежать його властивості, тому при описі властивостей розчину необхідно вказувати його склад.

Склад розчину характеризують відносним вмістом у ньому розчиненої речовини. Прийнято виражати склад розчинів через частки або концентрації.

Частка показує відношення маси, об’єму або кількості (виражене в молях) розчиненої речовини до сумарної маси, об’єму або суми кількостей речовин усіх компонентів розчину.

Масова частка розчиненої речовини — це відношення його маси m до маси розчину m_p. Її прийнято позначати латинською літероюw (дубль-ве):

 

Ця величина виражається в частках одиниці або у відсотках.

У лабораторній практиці часто використовують молярну концентрацію. Молярна концентрація — це відношення кількості розчиненої речовини ν (в молях) до об’єму розчину V (в літрах). Її прийнято позначати літерою С:

Наприклад, якщо 1 л розчину сульфатної кислоти містить 2 моль Н₂SO₄, то це означає, що молярна концентрація дорівнює 2 моль/л. Такий розчин називають двомолярним і позначають так: 2М Н₂SO₄. Запис 0,1 М розчин NаСl означає, що віл розчину міститься 0,1 моль NаСl. Такий розчин називають децимолярним.

 Склад розчину можна виражати якісно й кількісно. Розчини з відносно низьким вмістом розчиненої речовини називаютьрозведе­ними, а з відносно високим — концентрованими. Якісна оцінка досить умовна, бо для розчинів різних речовин ці поняття мають свої обмеження. Кількісний склад розчину визначається концент­рацією.

Концентрація — це безрозмірна або розмірна величина, яка виражає співвідношення компонентів у системі. Для системи, що складається з розчинника та розчиненої речовини, концентрацією (не розчину, а розчиненої речовини) називають кількість розчине­ної речовини, що міститься в певній кількості розчину або розчин­ника. Найчастіше застосовують такі способи вираження концент­рації:

1. Молярна частка — відношення кількості даного компонента до загальної кількості всіх компонентів розчину:

де n_i — кількість i-го компонента (у молях).

Аналогічно визначають масову та об'ємну частки.

Масова (об'ємна) частка — відношення маси (об'єму) розчине­ної речовини до загальної маси (об'єму) розчину:

де т₁  і m₂ — маси, а V₁ i V₂ — об'єми розчиненої речовини та розчинника.

2. Молярність розчину — величина, що чисельно дорівнює молярній концентрації розчиненої речовини. Молярна концентра­ція — це відношення кількості розчиненої речовини до об'єму розчину V (у літрах):

Розчини однакової молярності (еквімолярні) реагують між собою в об'ємах, пропорційних стехіометричним коефіцієнтам у рівнянні реакції.

4.                          Моляльність розчину (моляльна концентрація) визнача­ється відношенням кількості розчиненої речовини до маси розчин­ника (а не розчину!) в кілограмах:

5.                           

де m₂/1000 — маса розчинника в кілограмах. Моляльність розчину, на відміну від його молярності, не залежить від температури.

4. Нормальність розчину — величина, що чисельно дорівнює молярній концентрації еквівалентів. Виражається відношенням еквівалентної кількості розчиненої речовини до об'єму розчину в літрах:

де Е_т — молярна маса еквівалента розчиненої речовини.

Розчини однакової нормальності реагують у однакових об'ємах. У разі неоднакових нормальностей розчинів останні взаємодіють в об'ємах, обернено пропорційних їхнім нормальностям:

Нормальність і молярність розчинів збігаються для однокис-лотних основ та одноосновних кислот.

Молярну концентрацію еквівалентів розчиненої речовини можна уявити як відношення молярної концентрації до фактора еквівалентності f_е цієї речовини в конкретній реакції С_е = С_м/f_е.

5. Титр — відношення маси розчиненої речовини в грамах до об'єму розчину в мілілітрах:

Розчин кожної речовини має певну густину р (г/мл, або кг/л), яку враховують при переході від масових концентрацій до об'єм­них, і навпаки.