Тема 6 Растворы. Способы выражения концентрации растворов

ПримерНайти массу AlCl₃, необходимую для приготовления 2 л раствора этой соли с массовой долей 12%. Плотность раствора ρ=1090 кг/м³ (1090 г/л). Вычислите нормальность (молярную концентрацию эквивалента), молярность (молярную концентрацию), моляльность и титр раствора.

Решение:

1. Масса раствора m(р-ра) = V ∙ρ, m(р-ра) = 2л∙1090 г/л = 2180 г

2. Массовая доля ω – число граммов растворенного вещества в 100 г раствора

Находим массу AlCl₃ для приготовления 2 л раствора с массовой долей 12%.

3. По таблице Менделеева находим молярную массу AlCl₃ (потребуется для расчета молярной концентрации) и вычисляем молярную массу эквивалента AlCl₃ (потребуется для расчета нормальной концентрации).

М(AlCl₃) = 27+3∙35,5=133,5 (г/моль) – молярная масса AlCl₃,

М_ЭКВ(AlCl₃) = 133,5/3= 44,5 г/моль-экв – молярная масса эквивалента AlCl_3.

Как найти эквивалет соли описано в главе 1.

Находим число молей AlCl₃ (количество вещества) и число моль-эквивалентов

n(в-ва)=m(в-ва)/М(в-ва)=261,6 / 133,5 = 1,96 (моль)

n_экв(в-ва)=m(в-ва)/М_экв(в-ва)= 261,6 / 44,5= 5,88 моль-экв

4. Находим молярную концентрацию С_М, т.е. число молей AlCl₃ в 1 л раствора.

См = n / V = 1,96 /2 = 0,98 моль/л

5. Находим молярную концентрацию эквивалента (нормальность) С_H, т.е. число эквивалентов вещества в 1 л раствора (моль-экв/л), т.е.

6. Находим моляльность раствора С_m, т.е. число молей растворенного вещества в 1 кг растворителя (моль/кг). Для этого найдем массу воды.

m(воды) = m(р-ра) – m(в-ва) = 2180,0 г – 261,6 г = 1918,4 г=1,92 кг

= = 1,02 моль/кг.

7. Находим титр раствора, т.е. массу (г) растворенного вещества, содержащегося в 1 мл раствора.

0,1308 г/мл.

Таблица 5 Способы выражения содержания растворенного вещества в растворе
Название концентрации (синоним)	Обозна-чение	Способ выражения содержания растворенного вещества в растворе	Формула	Единица измерения
Массовая доля (процентная концентрация)	ω	Отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора	, где ρ – плотность раствора	%
Мольная доля	Хi	Отношение количества (числа молей) растворенного вещества к сумме количеств (числа молей) всех веществ, находящихся в растворе.	, где Σ ni – сумма количеств (молей) всех веществ в растворе	–
Молярная концентрация (молярность)	См, или М	Количество (число молей) растворённого вещества в единице объёма раствора (в 1 литре)	, где М – молярная масса вещества	моль/л,
Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация, нормальность)	Сн, или N	Количество эквивалентов (число молей эквивалентов) растворённого вещества в единице объёма раствора (в 1 литре)	, где M =z∙Мэкв , z=1/fэкв Мэкв – молярная масса эквивалента, fэкв – фактор эквивалентности	моль-экв/л
Моляльная концентрация (моляльность)	Сm	Количество растворённого вещества (число молей) в 1000 г растворителя		моль/кг
Титр раствора	Т	Масса вещества, содержащегося в 1 мл раствора		г/см3 кг/см3