Вопрос 23

Точный количественный состав растворов выражают при помощи массовой доли растворённого вещества, его молярной концентрации, а также некоторыми другими способами.

Массовая доля растворённого вещества (w) – это безразмерная физическая величина, равная отношению массы растворённого вещества к общей массе раствора,т.е.

 

Обычно выражается в долях единицы или в процентах. Массовая доля, выраженная в %, называется процентной концентрацией. Она показывает, какая масса вещества растворена в 100 г раствора.

Молярная концентрация (С) или молярность – это величина, равная отношению количества растворённого вещества к объему раствора (в литрах), т.е.

 

Молярность измеряется в моль/л и показывает сколько моль вещества растворено в одном литре раствора. Молярность обозначается обычно буквой М. Если в одном литре раствора содержится 1 моль вещества, то такой раствор называетсяодномолярным (1М), если 0,1 моль вещества – децимолярным (0,1М), если 0,01 моль вещества – сантимолярным(0,01М), если 0,001 моль вещества – миллимолярным (0,001М).

Титром (Т) называется отношение массы вещества в граммах к объёму раствора в мл, т.е.

 

 

Титр имеет размерность г/мл, он показывает, сколько грамм вещества растворено в 1 мл раствора.

Моляльная концентрация или моляльность (m) – это величина, равная отношению количества растворённого вещества к массе растворителя, выраженной в кг, т.е.

 

 

Моляльность имеет размерность моль/кг и показывает, какое количество вещества растворено в 1 кг растворителя.

Мольная доля (Х) – это величина, равная отношению количества растворённого вещества к общему количеству вещества в растворе:

 

Мольная доля – это безразмерная величина и измеряется в долях единицы или в %.

Молярная концентрация химического эквивалента вещества (С) или нормальная концентрация – это величина, равная отношению количества химического эквивалента растворённого вещества к объему раствора (в литрах), т.е.

 

Молярная концентрация химического эквивалента вещества измеряется в моль/л и показывает сколько моль эквивалента вещества растворено в одном литре раствора. Она обозначается обычно буквой н. Если в одном литре раствора содержится 1 моль химического эквивалентавещества, то такой раствор называется однонормальным (1н), если 0,1 моль вещества – децинормальным (0,1н), если 0,01 моль вещества – сантинормальным (0,01н), если 0,001 моль вещества – миллинормальным (0,001н).

Коллигативные свойства растворов — это те свойства, которые при данных условиях оказываются равными и независимыми от химической природы растворённого вещества; свойства растворов, которые зависят лишь от количества кинетических единиц и от их теплового движения.

К коллигативным свойствам растворов относят:

1) понижение давления насыщенного пара над раствором по сравнению с растворителем;

2) повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания (кристаллизации) растворов по сравнению с раствори-телем;

3) осмотические явления.

 

Закон Рауля:относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором равно молярной доле растворенного вещества, т.е. , где N и n – количества растворителя и растворенного вещества соответственно. Закон Рауля используют для определения молярной массы вещества.

Следствия из закона Рауля:

1. понижение температуры замерзания растворов.

Температура замерзания (кристаллизации) жидкости – температура, при которой давление пара над жидкостью равно давлению пара над твердой фазой. Температура замерзания раствора ниже температуры замерзания растворителя:

Тзам(р-р) = Тзам(р-ль) –ΔТ

ΔТ=К·b(Х)

, где

ΔТзам - понижение температуры замерзания раствора (К);

b(X) – моляльная концентрация раствора (моль/кг);

К - криоскопическая константа растворителя (К·кг/моль);

m – масса растворенного вещества (г);

m1 – масса растворителя (г);

M – молярная масса растворенного вещества (г/моль).

2. Повышение температуры кипения раствора

Температура кипения жидкости – температура, при которой давление пара жидкости будет равно внешнему давлению (при 101,кПа температура кипения воды 100°С). Температура кипения раствора выше температуры кипения растворителя.

Ткип(р-р) = Ткип(р-ль) +ΔТкип

ΔТкип=Е·b(Х)

, где

ΔТкип - повышение температуры кипения раствора (К);

b(X) – моляльная концентрация раствора (моль/кг);

Е - эбулиоскопическая постоянная растворителя (К·кг/моль)