Способы выражения концентрации растворов

Массовая доля () показывает, сколько граммов растворенного вещества содержится в 100 г раствора. Ее выражают в процентах, долях и рассчитывают по формуле:

 (А) = ;

где m(А) – масса растворенного вещества, г (кг);

m(р-ра) – масса раствора, г (кг).

Молярная концентрация (С) показывает, сколько молей растворенного вещества содержится в 1 л раствора, единица измерения моль/л:

С(А) = ,

где (А) – количество растворенного вещества, моль; М(А) – молярная масса растворенного вещества, г/моль; m(А) – масса растворенного вещества, г; V(р-ра) – объем раствора, л.

Молярная концентрация эквивалента С_э(А) показывает, какое число эквивалентов растворенного вещества содержится в 1 л раствора, единица измерения моль/л:

С_э(А) = ,

где _э(А) – число эквивалентов вещества, моль; М_э(А) – молярная масса эквивалента растворенного вещества, г/моль; m(А) – масса растворенного вещества, г; V(р-ра) – объем раствора, л.

Мэ (оксида) = ;

Мэ (кислоты) = ;

Мэ (основания) = ;

Мэ (соли) = .

Моляльная концентрация (b) показывает, сколько молей растворенного вещества содержится в 1 кг растворителя, единица измерения моль/кг:

b = ;

где m(р-ля) – масса растворителя, кг.

Молярная доля (N) компонента в растворе показывает отношение количества вещества или растворителя к общему количеству всех содержащихся в системе веществ:

N (А) = ;

N (B) = ,

где N(A) – молярная доля растворенного вещества в растворе; N(В) – молярная доля растворителя в растворе; ν(A) – количество растворенного вещества, моль; ν (В) – количество растворителя, моль.

Титр раствора (Т) показывает, сколько граммов растворенного вещества содержится в 1 мл раствора, единица измерения г/мл:

Т(А) = ,

где V(р­-ра) – объем раствора, мл.

Лабораторная работа 2

Опыт 1. Приготовление раствора с заданной массовой долей

из твердого вещества и воды

Приготовьте 100 г раствора сульфата меди с массовой долей CuSO₄ 5% из медного купороса (CuSO₄^.5H₂O) и воды. Для этого:

1. Рассчитайте, какая масса указанного кристаллогидрата потребуется для приготовления 100 г 5% раствора CuSO₄ в расчете на безводную соль. Взвесьте эту массу на технохимических весах с точностью до 0,01 г.

2. Вычислите, какой объем воды необходим для растворения взятой навески. Отмерьте этот объем воды мерным цилиндром. Вылейте воду в стакан и растворите в ней навеску соли. Ареометром измерьте плотность раствора и по справочной таблице определите массовую долю CuSO₄ в полученном растворе. Рассчитайте его молярную концентрацию и молярную концентрацию эквивалента.

Опыт 2. Приготовление растворов определенной молярной

концентрации и молярной концентрации эквивалента

из твердого вещества и воды

Приготовьте 100 мл 0,1 М раствора карбоната натрия из твердой соли Na₂CO₃. Рассчитайте, сколько граммов этой соли нужно взять для приготовления указанного раствора. Взвесьте на технохимических весах вычисленное количество соли с точностью до 0,01 г на часовом стекле. В мерную колбу на 100 мл через воронку перенесите навеску соли, небольшим количеством воды смойте с часового стекла и воронки всю соль в колбу. Постепенно добавляя воду и перемешивая жидкость, добейтесь полного растворения соли. Затем доведите объем раствора до метки. Приготовленный раствор тщательно перемешайте, перелейте в сухой цилиндр, ареометром измерьте плотность и по справочной таблице найдите массовую долю соли. Вычислите молярную концентрацию полученного раствора. Установите расхождение концентрации полученного раствора с заданной концентрацией.

Опыт 3. Приготовление растворов определенной молярной

концентрации и молярной концентрации эквивалента

из концентрированного раствора и воды

Приготовьте 50 мл раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,5 моль/л из раствора, имеющегося в лаборатории. Определите ареометром его плотность. Найдите по справочнику массовую долю H₂SO₄ в растворе. Рассчитайте навеску, а затем объем раствора, необходимый для приготовления данного раствора. Отмерьте мерным цилиндром рассчитанный объем кислоты. Налейте в мерную колбу емкостью 50 мл около половины объема воды и влейте отмеренный объем серной кислоты через воронку. Смойте кислоту с воронки водой, взболтайте раствор, охладите, доведите водой до метки и хорошо перемешайте.