Концентрацією розчину називається спосіб вираження розмірними одиницями вмісту розчиненої речовини в розчині.

Чисельне вираження складу розчинів

Існують різні способи вираження кількісного складу розчинів. Склад розчину може виражатися за допомогою безрозмірних одиниць (часток або відсотків) і розмірних одиниць — концентрації.

Розведені розчини мають низький вміст розчиненої речовини 1 структуру, близьку до структури розчинника. Концентровані розчини мають високий вміст розчиненої речовини і структуру, близьку до структури розчиненої речовини.

Масова частка розчиненої речовини ω (омега) — це безрозмірна фізична величина, рівна відношенню маси розчиненої речовини до загальної маси розчину:

ω = т (речовини) / т (розчину),

де ω — масова частка розчиненої речовини.

Масову частку розчиненої речовини звичайно виражають у частках одиниці або у відсотках:

ω = т (речовини) ∙ 100% / т (розчину).

П р и к л а д. Масова частка розчиненої речовини — сульфатної кислоти — у воді дорівнює 0,08 або 8%. Це означає, що в розчині масою 100 г міститься 8 г сульфатної кислоти і 100 — 8 = 92 г води.

Мольна частка — це безрозмірна фізична величина, яка дорівнює відношенню кількості розчиненої речовини (або розчинника) до суми кількостей усіх речовин, що складають розчин.

П р и к л а д. Якщо розчин містить одну розчинену речовину в кількості υ₁моль, то мольна частка розчиненої речовини

N₁ = υ₁ / (υ₁ + υ₂),

де υ₂ – кількість молів розчинника в розчині.

Мольна частка розчинника

N₂ = υ₂ / (υ₁ + υ₂).

Молярна концентрація, або молярність, — це відношення кількості розчиненої речовини (υ, моль) до об’єму розчину (V, л або дм³):

М = υ/ V.

Молярна концентрація має розмірність моль/л (або моль/дм³). Молярність позначається С_м або (після чисельного значення молярності) М.

Розчин, у 1 л якого міститься 1 моль розчиненої речовини, називається одномолярним, або просто молярним.

П р и к л а д. Двомолярний розчин натрій хлориду позначається як 2М NaCl або С_м(NaCl) = 2 моль/л.

Молярна концентрація еквівалента (інші назви: еквівалентна концентрація, нормальність)— це відношення еквівалентної кількості розчиненої речовини до об’єму розчину. Молярну концентрацію еквівалента виражають у молях еквівалента на літр і позначають літерою «н», а в формулах для обчислення — С_ек. Досить часто хіміки користуються такою термінологією: 1н – однонормальний розчин, 0,5н – напівнормальний розчин, 0,1н – децинормальний розчин, 0,01н – сантинормальний розчин і т. д.

П р и к л а д. Двонормальний розчин натрій сульфату позначається як 2н Nа₂SO₄ або С_ек(Nа₂SO₄) = 2 моль екв/л.

Кількісний склад розчину можна виражати через моляльність — число молів розчиненої речовини, що міститься в 1000 г розчинника.

Іноді (на виробництві) склад розчину виражають через його густину. Для розчину кожної речовини, що має певну густину, характерний певний вміст цієї речовини. Густину розчину наближено визначають спеціальним приладом — ареометром. Знаючи густину розчину, за спеціальними таблицями можна встановити масову частку розчиненої речовини у відсотках.

Склад розчину можна також виражати титром. Титром називають кількість грамів розчиненої речовини, що міститься в 1 мл розчину. Якщо в 1 л сульфатної кислоти з концентрацією 1н міститься 49,04 г Н₂SO₄, то титр цього розчину становитиме

ТН₂SO₄= = 0,04904 г/мл.

Розчинність речовин часто виражають масою речовини, що міститься в 100 масових частках розчинника. Наприклад, розчинність натрій хлориду за температури 18 °С дорівнює 35,86 г у 100 г води.

Якщо реакції відбуваються між розчинами речовин, їх склад зручно виражати через молярну концентрацію еквівалента. У цьому разі легко обчислити, в яких об’ємних відношеннях слід змішати розчини, щоб розчинені речовини прореагували без залишку.

Основна перевага цих (0,1н, 0,01н і т. д.) розчинів полягає в тому, що розчини однакової концентрації реагують між собою в однакових об’ємних співвідношеннях. Так, для нейтралізації 1 л 1н розчину хлоридної кислоти потрібно точно 1 л 1н розчину натрій гідроксиду, оскільки кожен із цих розчинів містить по одному еквіваленту речовини в 1 л.

Зрозуміло, що чим концентрованіший розчин ми маємо, тим у меншому об’ємі його міститиметься така сама кількість розчиненої речовини, як і в певному об’ємі більш розбавленого розчину. Отже, між об’ємом розчину і його молярною концентрацією еквівалента існує обернено пропорційна залежність:

, або V₁Cек₁ = V₂Cек₂

За цією залежністю можна не тільки обчислювати об’єми розчинів, потрібні для проведення реакцій, а й за об’ємами розчинів, що беруть участь у реакції, знаходити їхні концентрації.

Запитання і завдання для контролю і самоконтролю знань

1. Що називається дисперсною системою і дисперсною фазою?

2. Що собою являють зависі, колоїди, істинні розчини?

3. Дайте визначення розчинності речовин. Від чого вона залежить?

4. Дайте визначення насиченим, ненасиченим і пересиченим розчинам.

5. Перелічіть способи вираження складу розчинів.

Лекція4.2. РОЗЧИНИ ЕЛЕКТРОЛІТІВ

План

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Розчини. Розчинність	\|	Електролітична дисоціація

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.