Інструкційна картка до проведення практичного заняття №1 з дисципліни «Загальна та неорганічна хімія»
Тема: Способи вираження концентрацій розчинів.
Мета: Розширити та поглибити знання про способи вираження концентрацій розчинів: відсоткова, молярна, моляльна, нормальна та титр.
Відпрацювати навички, прийоми щодо розрахунку концентрацій розчинів.
Теоретичні відомості.
Розчином називається гомогенна термодинамічно стійка система, що складається з двох або більшої кількості незалежних компонентів, співвідношення між якими можуть змінюватися у широких межах.
Розчини бувають газоподібні, рідкі і тверді. Прикладом газоподібного розчину може бути повітря, рідкого – розчин глюкози у воді, твердого – різноманітні сплави металів.
Кожний розчин складається із розчинника і розчиненої речовини.
Розчинником вважають той компонент, який у чистому вигляді існує в такому ж агрегатному стані, як і розчин. У випадку, коли розчинник і розчинена речовина не відрізняються за агрегатним станом від розчину, розчинником вважається той компонент, який знаходиться у більшій кількості. 3 цієї точки зору, повітря – це розчин кисню, водяної пари, вуглекислого газу, інертних газів в азоті, оскільки вміст азоту в повітрі складає 78%. Найбільше значення в хімії, а також в існуванні навколишнього середовища мають розчини, в яких розчинником є вода. Тому далі мова буде йти в основному про водні розчини.
Розчинність найчастіше виражають кількістю грамів розчиненої речовини у 100 г води (не плутати з масовою часткою речовини). Розчини систематизують також з точки зору дисперсності (подрібненості) розчиненої речовини на молекулярні (істинні), колоїдні та грубо дисперсні системи.
Способи вираження концентрацій.
Однією з найважливіших характеристик кількісного складу розчинів є їх концентрація.
Концентрацією розчину називається точне кількісне співвідношення компонентів відносно маси або об’єму розчину чи розчинника.
Масова частка розчиненої речовини – дорівнює відношенню маси речовини до маси розчину і виражається числом, меншим за одиницю, або у відсотках (зустрічається стара назва цього типу концентрації – відсоткова):
або
Об’ємна частка визначається відношенням об’ємів.
Молярна концентрація (молярність) показує кількість молів розчиненої речовини, що міститься в одному літрі розчину. Розмірність: моль/л.
Молярна
концентрація (С
)
розраховується за рівнянням
,
де mi – маса розчиненої речовини, г; Мi – молярна маса розчиненої речовини, г/моль; Vi - об’єму розчину, мл; 1000 – коефіцієнт переходу від мілілітрів до літрів.
Молярна концентрація еквівалента (нормальність) показує кількість моль-еквівалентів розчиненої речовини, що міститься в одному літрі розчину. Розмірність: моль-екв/л.
Молярна концентрація еквівалента (СН) розраховується за рівнянням
,
де mi – маса розчиненої речовини, г; Мe,i – молярна маса еквівалента речовини, г/моль екв; Vi - об’єму розчину, мл; 1000 – коефіцієнт переходу від мілілітрів до літрів.
Моляльна концентрація (моляльність) показує кількість молей розчиненої речовини, що міститься в 1кг розчинника. Розмірність: моль/кг.
Моляльна концентрація (Сm) розраховується за рівнянням
,
де mi – маса розчиненої речовини, г; mР – маса розчинника, кг; Мi – молярна маса розчиненої речовини, г.
Титр розчину – відношення маси розчиненої речовини до об’єму розчину. Розмірність: г/мл.
Титр розчину (Т) розраховується за рівняннями
,
де
– маса розчиненої речовини, г;
- об’єму розчину, мл.
Інколи деякі задачі мають інші вираження концентрацій. Існують готові формули переходів від одних концентрацій до інших.
Рівняння, що пов’язують масову концентрацію з молярністю, нормальністю та моляльністю розчинів, мають вигляд:
,
,
.
Обладнання, прилади, матеріали : інструкційні картки – 15 примірників, таблиці «Розчинності солей», «Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва».