8.1. Способы выражения концентрации растворов

Концентрацией раствора называется величина, выражающая относительное содержание растворенного вещества в растворе. Концентрация раствора имеет разные формы выражения. Важнейшие из них следующие: процентная (или массовая доля), молярная, молярная концентрация эквивалентов или нормальная концентрация, моляльная концентрации, мольная доля, титр.

Процентная концентрация показывает, сколько процентов составляет масса растворенного вещества от массы раствора. Процентная концентрация выражается формулой:

m₁

С% = ------------- × 100 %,

m

где m₁ - масса растворенного вещества, г;

m - масса раствора, г.

Если выражать массу раствора через его плотность и объем, то

m₁

С% = -------------- × 100% .

d ∙ V

Если из выражения для процентной концентрации убрать 100%, то мы получим выражение для массовой доли вещества в растворе:

m₁

ω = ----------- .

m

Молярная концентрация (молярность раствора) – это отношение количества вещества (в молях), содержащегося в системе (например, в растворе), к объему V этой системы. Молярная концентрация выражается формулой:

m₁

С_м = ------------- ; моль/л

μ · V

где m₁ - масса растворенного вещества, г;

μ - молярная масса растворенного вещества;

V - объем раствора, л.

Раствор, 1 л которого содержит 1 моль растворенного вещества, называется одномолярным раствором. Для обозначения кратных и дольных молярных концентраций пользуются буквой М с числовым коэффициентом впереди, например: 2М – двумолярный раствор , 0,5 М – полумолярный раствор.

Молярная концентрация эквивалентов (нормальность) – это отношение количества вещества эквивалентов (моль) к объему раствора (л). Нормальная концентрация выражается формулой:

m₁

С_эк = -------------- ; моль / л,

Э · V

где m₁ - масса растворенного вещества, г;

Э - эквивалентная масса растворенного вещества, моль/л ;

V - объем раствора, л.

Раствор, в одном литре которого содержится 1 моль растворенного вещества, называют нормальным и обозначают 1 н. Соответственно могут быть 1 н., 0,01 н. и т.п. растворы.

Моляльная концентарция показывает, сколько молей растворенного вещества содержится в 1 кг растворителя. Моляльная концентрация выражается формулой:

m₁ · 1000

С_m = ---------------- ; моль/кг

μ · m₂

где m₁ - масса растворенного вещества, г;

m₂ - масса растворителя, г;

μ - молярная масса растворенного вещества.

Мольная доля – отношение количества растворенного вещества (или растворителя) к сумме количеств всех веществ составляющих раствор. В случае раствора одного вещества в другом мольная доля растворенного вещества (N₂) равна: n₂

N₂ = ------------ ,

n₁ + n₂

а мольная доля растворителя (N₁) :

n₁

N₁ = -------------

n₁ + n₂

где n₁ и n₂ - соответственно количество вещества растворителя и растворенного

вещества.

Титром раствора называют количество граммов растворенного вещества в 1 мл раствора. Обозначается титр буквой Т. Титр раствора определяется по формуле:

C_эк · Э

Т = --------------,

1000

где С_эк – молярная концентрация эквивалентов, моль/л,

Э - эквивалентная масса растворенного вещества.