Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация)

Пример 8. Сколько (г) Na₂CO₃ требуется для приготовления 1,5 л раствора с молярной концентрацией эквивалента 0,15 моль/л. Раствор предназначен для реакции, протекающей до конца.

Дано: V(p-p) = 1,5 л =0,15 моль/л m(Na2CO3) = ?

Решение: Пример реакции: Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2 + H2O fэкв.(Na2CO3) = ; =.106 = 53 г/моль; m(Na2CO3)=.V(p-p). = 0,15.1,5.53 = 11,925 г. Ответ: 11,925 г.

Пример 9. Сколько (мл) раствора СаСl₂ с массовой долей 10% ( = 1,04 г/мл) необходимо для приготовления 2 л раствора с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/л? Раствор предназначен для реакции, идущей до конца.

Дано: 1%(СaCl2) = 10%= 0,1 (p-p1) = 1,04 г/мл V(p-p 2) = 2 л =0,05моль/л V(p-p 1) = ?

Решение: Пример реакции: CaCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl + Ca(NO3)2 fэкв.(CaCl2) = ; = .111 = 55,5 (г/моль) m(СaCl2) = V(p-p1). (p-p1).1(СaCl2) = ..V(p-p2), отсюда

14

V(p-p1) == = 53,35 (мл).

Ответ: 53,35 мл.

Пример 10. Определите нормальную концентрацию (молярную концентра-цию эквивалента) 50,1%-ного раствора H₂SO₄ с плотностью 1,4 г/мл. Раствор предназначен для реакции, идущей до конца.

Дано: 1%(H2SO4)= 50,1% (p-p1) = 1,4 г/мл = ?

Решение: I вариант: Пример реакции: H2SO4 + 2 KOH = K2SO4 + H2O fэкв.(H2SO4) =;=.98 = 49 г/моль Пусть V(p-p) = 1000 мл = 1 л; тогда:

m(р-р) = (p-p)^.V(p-p) = 1,4^.1000 = 1400 (г);

= = = 14,2 моль/л (или 14,2 н).

II вариант: В соответствии с формулой, приведённой в таблице 3:

= = 14,2 (моль/л).

Ответ: 14,2 моль/л.

Пример 11. Определите нормальную концентрацию 0,5М раствора Al₂(SO₄)₃, предназначенного для реакции образования гидроксида алюминия.

Дано: C(Al2(SO4)3) = 0,5M = ?

Решение: Пример реакции: Al2(SO4)3 + 6KOH = 2Al(OH)3 + 3K2SO4 fэкв.( Al2(SO4)3) =; = 6. C(Al2(SO4)3) = 6.0,5 = 3 моль/л Ответ: 3 моль/л (или 3 N).

Пример 12. Определите титр 0,15 N раствора Na₂CO₃, предназначенного для реакции полного ионного обмена (см. задачу 8).

Дано: = 0,15 моль/л t(Na2CO3) = ?

Решение: fэкв.(Na2CO3) = ; t(Na2CO3) = = = 0,007950 (г/мл). Ответ: 0,007950 г/мл.

15

Моляльная концентрация

Пример 13. Рассчитайте моляльность 40%-ного раствора HNO₃.

Дано: (HNO3) = 40% в(HNO3) = ?

Решение: пусть m(p-p) = 100 г, тогда: m(HNO3) = m(p-p). (HNO3) = 100.0,4 = 40 г;

m(H₂О) = m(p-p) m(HNO₃) = 100  40 = 60 (г) = 0,06 (кг);

в(HNO₃) = = 10,6 (моль/кг).

Ответ: 10,6 моль/кг.

Лабораторная работа Приготовление растворов заданной концентрации

Задачи работы: приготовить раствор определенной концентрации и из него определённый объём раствора меньшей концентрации.

Оборудование и реактивы: аналитические весы, мерные колбы на 1л, 250, 100, 50 мл, мерный цилиндр, пипетки, дистиллированная вода, сода.

Выполнение работы: рассчитать массу (навеску) соли (соды), которую нужно растворить в 1 л дистиллированной воды для получения раствора заданной концентрации. Навеску взвесить на аналитических весах с точностью до четвертого знака, внести в мерную колбу с притертой пробкой объемом 1 л и налить в 2/3 объема дистиллированной водой. Содержимое колбы перемешивать до полного растворения соли и залить дистиллированной водой до метки. Для приготовления из этого раствора более разбавленный раствор сначала рассчитать объем (мл) исходного раствора и объём воды, необходимых для получения раствора заданной (меньшей) концентрации. Для нахождения плотности растворов пользоваться таблицами. Проведённые расчёты представить преподавателю. После проверки преподавателем, приготовить заданный раствор смешением найденных объёмов исходного раствора и воды. Для приготовления раствора при помощи пипетки определённый объём жидкости перенести в мерную колбу. В мерной колбе этот раствор долить водой до метки и перемешать. Прибавление воды до метки производить сначала быстро, затем, когда до метки останется 12 см, по каплям. Отсчёт уровня жидкости в мерной колбе и мерном цилиндре производить по нижнему краю мениска. Перемешивание раствора в колбе осуществить путём её переворачивания и встряхивания. Приготовленный раствор сдать дежурному лаборанту.

Пример расчёта:

Требуется приготовить 50 мл 0,05 N раствора Na₂CO₃ из 0,2 М раствора Na₂CO₃, если f_экв.(Na₂CO₃) = .

16

Расчёт: = 0,05^.0,05 = 0,0025 (моль); = 0,00125 (моль);

= 0,00625 л или 6,25 мл 0,2 М раствора.

Порядок оформления работы: в отчете записать все расчеты.