В уроке 15 «Моляльность и молярность» из курса «Химия для чайников» рассмотрим понятия растворитель и растворенное вещество научимся выполнять расчет молярной и моляльной концентрации, а также разбавлять растворы. Невозможно объяснить что такое моляльность и молярность, если вы не знакомы с понятием моль вещества, поэтому не поленитесь и прочитайте предыдущие уроки. Кстати, в прошлом уроке мы разбирали задачи на выход реакции, посмотрите если вам интересно.
Химикам нередко приходится работать с жидкими растворами, так как это благоприятная среда для протекания химических реакций. Жидкости легко смешивать, в отличие от кристаллических тел, а также жидкость занимает меньший объем, по сравнению с газом. Благодаря этим достоинствам, химические реакции могут осуществляться гораздо быстрее, так как исходные реагенты в жидкой среде часто сближаются и сталкиваются друг с другом. В прошлых уроках мы отмечали, что вода относится к полярным жидкостям, и потому является неплохим растворителем для проведения химических реакций. Молекулы H2O, а также ионы H+ и OH—, на которых вода диссоциирована в небольшой степени, могут способствовать запуску химические реакций, благодаря поляризации связей в других молекулах или ослаблению связи между атомами. Вот почему жизнь на Земле зародилась не на суше или в атмосфере, а именно в воде.
Содержание
- Растворитель и растворенное вещество
- Расчет концентрации раствора
- Молярная концентрация
- Моляльная концентрация
- Разбавление растворов
Растворитель и растворенное вещество
Раствор может быть образован путем растворения газа в жидкости или твердого тела в жидкости. В обоих случаях жидкость является растворителем, а другой компонент — растворенное вещество. Когда раствор образован путем смешивания двух жидкостей, растворителем считается та жидкость, которая находится в большем количестве, иначе говоря имеет бОльшую концентрацию.
Расчет концентрации раствора
Молярная концентрация
Концентрацию можно выражать по разному, но наиболее распространенный способ — указание его молярности. Молярная концентрация (молярность) — это число молей растворенного вещества в 1 литре раствора. Единица молярности обозначается символом M. Например два моля соляной кислоты на 1 литр раствора обозначается 2 М HCl. Кстати, если на 1 литр раствора приходится 1 моль растворенного вещества, тогда раствор называется одномолярным. Молярная концентрация раствора обозначается различными символами:
- cx, Смx, [x], где x — растворенное вещество
Формула для вычисления молярной концентрации (молярности):
- См = n/V, моль/л
где n — количество растворенного вещества в молях, V — объем раствора в литрах.
Пару слов о технике приготовления растворов нужной молярности. Очевидно, что если добавить к одному литру растворителя 1 моль вещества, общий объем раствора будет чуть больше одного литра, и потому будет ошибкой считать полученный раствор одномолярным. Чтобы этого избежать, первым делом добавляем вещество, а только потом доливаем воду, пока суммарный объем раствора не будет равным 1 л. Полезно будет запомнить приближенное правило аддитивности объемов, которое гласит, что объем раствора приближенно равен сумме объемов растворителя и растворенного вещества. Растворы многих солей приближенно подчиняются данному правилу.
Пример 1. Химичка дала задание растворить в литре воды 264 г сульфата аммония (NH4)2SO4, а затем вычислить молярность полученного раствора и его объем, основываясь на предположении об аддитивности объемов. Плотность сульфата аммония равна 1,76 г/мл.
Решение:
Определим объем (NH4)2SO4 до растворения:
- 264 г / 1,76 г/мл = 150 мл = 0,150 л
Пользуясь правилом аддитивности объемов, найдем окончательный объем раствора:
- 1,000 л + 0,150 л = 1,150 л
Число молей растворенного сульфата аммония равно:
- 264 г / 132 г/моль = 2,00 моля (NH4)2SO4
Завершающий шаг! Молярность раствора равна:
- 2,000 / 1,150 л = 1,74 моль/л, т.е 1,74 М (NH4)2SO4
Приближенным правилом аддитивности объемов можно пользоваться только для грубой предварительной оценки молярности раствора. Например, в примере 1, объем полученного раствора на самом деле имеет молярную концентрацию равную 1,8 М, т.е погрешность наших расчетов составляет 3,3%.
Моляльная концентрация
Наряду с молярностью, химики используют моляльность, или моляльную концентрацию, в основе которой учитывается количество использованного растворителя, а не количество образующегося раствора. Моляльная концентрация — это число молей растворенного вещества в 1 кг растворителя (а не раствора!). Моляльность выражается в моль/кг и обозначается маленькой буквой m. Формула для вычисления моляльной концентрации:
- m = n/m
где n — количество растворенного вещества в молях, m — масса растворителя в кг
Для справки отметим, что 1 л воды = 1 кг воды, и еще, 1 г/мл = 1 кг/л.
Пример 2. Химичка попросила определить моляльность раствора, полученного при растворении 5 г уксусной кислоты C2H4O2 в 1 л этанола. Плотность этанола равна 0,789 г/мл.
Решение:
Число молей уксусной кислоты в 5 г равно:
- 5,00 г / 60,05 г/моль = 0,833 моля C2H4O2
Масса 1 л этанола равна:
- 1,000 л × 0,789 кг/л = 0,789 кг этанола
Последний этап. Найдем моляльность полученного раствора:
- 0,833 моля / 0,789 кг растворителя = 0,106 моль/кг
Единица моляльности обозначается Мл, поэтому ответ также можно записать 0,106 Мл.
Разбавление растворов
В химической практике часто занимаются разбавлением растворов, т.е добавлением растворителя. Просто нужно запомнить, что число молей растворенного вещества при разбавлении раствора остается неизменным. И еще запомните формулу правильного разбавления раствора:
- Число молей растворенного вещества = c1V1 = c2V2
где с1 и V1 — молярная концентрация и объем раствора до разбавления, с2 и V2 — молярная концентрация и объем раствора после разбавления. Рассмотрите задачи на разбавление растворов:
Пример 3. Определите молярность раствора, полученного разбавлением 175 мл 2,00 М раствора до 1,00 л.
Решение:
В условие задача указаны значения с1, V1 и V2, поэтому пользуясь формулой разбавления растворов, выразим молярную концентрацию полученного раствора с2
- с2 = c1V1 / V2 = (2,00 М × 175 мл) / 1000 мл = 0,350 М
Пример 4 самостоятельно. До какого объема следует разбавить 5,00 мл 6,00 М раствора HCl, чтобы его молярность стала 0,1 М?
Ответ: V2 = 300 мл
Без сомнения, вы и сами догадались, что урок 15 «Моляльность и молярность» очень важный, ведь 90% все лабораторных по химии связаны с приготовлением растворов нужной концентрации. Поэтому проштудируйте материал от корки до корки. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.
Раствор – однородная система, состоящая из растворителя и растворенного в нем вещества (или нескольких). Количественная характеристика определяется концентрацией веществ, входящих в их состав.
Массовая доля
Массовая доля – это отношение массы растворённого вещества к массе всего раствора.
ω(%)=mxmX×100%omega left(% right)= frac{m_{x}}{m_{X}} times 100%
Сколько калия хлорида (в граммах) содержится в 100г 10% раствора?
Решение:
Масса калия хлорида (молярная масса MM для KClKCl 75г/моль):
mKCl=ω×M100%=10%×75100%=7,5m_{KCl}=frac{omega times M}{100%}=frac{10% times 75}{100%}=7,5г
Ответ: 7,5г.
Сколько необходимо добавить натрия гидроксида к 120г 3% раствора этой же соли, что бы концентрация увеличилась в три раза?
Решение:
Масса натрия гироксида исходная (MNaOH=40M_{NaOH}=40 г/моль:
m1NaOH=ω×M100%=3%×40100%=1,2m_{1NaOH}=frac{omega times M}{100%}=frac{3%times 40}{100%}=1,2г
Массовая доля натрия гидроксида в необходимом растворе:
ω2%=ω%×3=3%×3=9%omega _{2}%=omega%times3=3%times3=9%
Масса NaOH в необходимом растворе:
m2NaOH=9%×40100%=3,6m_{2NaOH}=frac{9%times 40}{100%}=3,6г
Необходимое количество рассчитываем как разность:
mNaOH=m2NaOH−m1NaOH=3,6−1,2=2,4m_{NaOH}=m_{2NaOH}-m_{1NaOH}=3,6-1,2=2,4г
Ответ: 2,4г.
Молярная концентрация
Молярная концентрация – количество вещества (в молях) в объеме раствора.
Количество растворенного вещества (в молях) выражается как масса вещества (в граммах), деленная на молярную массу (г/моль).
η=mxMeta =frac{m_{x}}{M}
Молярная концентрация выражается в формуле:
Cx=ηV=η=mxM×VC_{x} = frac{eta }{V} = eta =frac{m_{x}}{M}times V
Определите молярную концентрацию калия иодида. В 120мл воды содержится 15г KI.
Решение:
Выражаем молярную концентрацию (моль/л) KI по формуле ($M_(KI)=$166г/моль):
CKI=mKIMKI×VC_{KI} =frac{m_{KI}}{M_{KI}}times V=15166×0,12=0,01=frac{15}{166}times 0,12=0,01моль/л
Т.к. молярная концентрация выражается в моль/л миллилитры переводим в литры.
Ответ: 3,61 моль/л.
Какая масса лития хлорида содержится в 200мл 3М раствора?
Решение:
Находим количество растворенного лития хлорида (моль):
η=CLiCl×V=3×0,2=0,6eta =C_{LiCl}times V=3times 0,2=0,6г
Выражаем массу M(LiCl)=M_ (LiCl)= 42,3г/моль):
mLiCl=ηLiCl×MLiCl=0,6×42.3=25,4m_{LiCl}=eta_{LiCl} times M_{LiCl}=0,6times 42.3=25,4г
Ответ: 25,4г.
Молярная (мольная) доля
Молярная (мольная) доля – отношения количества вещества в растворе к количеству всех веществ, образующих раствор.
Nx%=nx∑n×100%N_{x}%=frac{n_{x}}{sum{n}}times 100%
Концентрация бария хлорида в 100мл водного раствора равна 20%. Определите его мольную долю.
MBaCl2=208M_{BaCl_{2}}=208моль/л, MH2O=18M_{H_{2}O}=18моль/л.
Решение:
Находим содержание воды:
ωH2O=100%−ωBaCl2=100%−20%=80%omega _{H_{2}O}=100%-omega BaCl_{2}=100%-20%=80%
Т.к. объем раствора равен 100мл, то массы каждого компонента равны значениям массовой доли. Следовательно:
mBaCl2=20m_{BaCl_{2}}=20г
mH2O=80m_{H_{2}O}=80г
Определим количество ηeta для бария хлорида и воды:
ηBaCl2=mBaCl2MBaCl2=20208=0,01eta_{BaCl_{2}}=frac{m_{BaCl_{2}}}{M_{BaCl_{2}}}=frac{20}{208}=0,01моль
ηH2O=mH2OMH2O=2018=1,1eta_{H_{2}O}=frac{m_{H_{2}O}}{M_{H_{2}O}}=frac{20}{18}=1,1моль
Определяем мольную долю NBaCl2N_{BaCl_{2}}:
NBaCl2=ηBaCl2ηBaCl2+ηH2O×100%=0,010,01+0,1×100%=9%N_{BaCl_{2}}=frac{eta BaCl_{2}}{eta BaCl_{2}+eta H_{2}O}times 100%=frac{0,01}{0,01+0,1}times 100%=9%
Ответ: 9%
Молярная концентрация эквивалента
Молярная концентрация эквивалента (нормальность) – число моль эквивалентов в объеме раствора.
C1/z=mxM1/z×VC_{1/z} = frac{m_{x}}{M_{1/z}times V}моль*экв/литр
Фактор эквивалентности f1/zf_{1/z} – показывает часть реальной частицы, составляющую эквивалент.
Молярная масса эквивалента M1/zM_{1/z} – произведение молярной массы и фактора эквивалентности:
M1/z=M×f1/zM_{1/z} = M times f_{1/z}г/моль
Определите молярную концентрацию эквивалента 4.6г серной кислоты, нейтрализованной раствором гидроксида натрия. В результате реакции общий объём составил 100мл.
Решение:
MH2SO4=98M_{H_{2}SO_{4}}=98г/моль, f1/z=1/2f_{1/z=1/2}.
Находим молярную массу эквивалента для серной кислоты:
M1/zH2SO4=MH2SO4×f1/zM_{1/z H_{2}SO_{4}} = M _{H_{2}SO_{4}}times f_{1/z} = 98times 1/2=49$г/моль
Находим нормальность:
C1/zH2SO4=mH2SO4M1/zH2SO4×V=4,649×0,1=0,94C_{1/z H_{2}SO_{4}} = frac{m_{H_{2}SO_{4}}}{M_{1/z H_{2}SO_{4}}times V}=frac{4,6}{49times
0,1}=0,94моль*экв/л
Ответ: 0,94моль*экв/л.
Моляльность
Моляльность – количество вещества в килограмме растворителя.
Сm=ηxmС_{m}=frac{eta _{x}}{m}моль/кг
В 300г воды растворили 20г калия гидроксида. Определите моляльную концентрацию раствора.
Решение:
MKOH=98M_{KOH}=98г/моль.
Находим количество калия гидроксида:
ηKOH=mKOHM=2056=0,36eta _{KOH} = frac{m_{KOH}}{M}=frac{20}{56}=0,36моль
Находим моляльность (граммы переводим в килограммы):
CKOH=ηKOHm=0,360,3=1,2C_{KOH}=frac{eta _{KOH}}{m}=frac{0,36}{0,3}=1,2моль/кг
Ответ: 1,2 моль/кг.
В реальности, химики редко работают с чистыми веществами. В большинстве своем для работы, при проведении химических реакций, расчетов по ним используются различные растворы.
Раство́р — гомогенная (однородная) смесь, состоящая из частиц растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия
Подробнее о процессе растворения мы поговорим в следующих статьях.
При решении расчетных задач нам нудно уметь находить количество чистого вещества, находящегося в растворе. Это необходимо затем, что, как правило, в химическое взаимодействие вступает вещество, а не дополнительные продукты, которое оно содержит: примеси, если это не чистое вещество, компоненты растворителя, или инертные для данного химического процесса компоненты смеси (если это смесь веществ).
Если мы работаем с 500 граммами раствора, в котором всего 10 грамм чистого вещества, то в расчеты мы берем 10 грамм, а не 500! – пример, почему необходимо уметь вычислять количественные характеристики чистого вещества.
Способы выражения концентрации растворов
Существуют различные способы выражения концентраций растворов. В задачах могут встретиться любые из них. Рассмотрим основные из них более подробно.
I. Массовая доля вещества
Массовая доля – отношение массы чистого вещества к массе всего раствора. Данная величина безразмерная (говорят доля от единицы, всегда меньше 1, или равна единице для чистого вещества), или выражается в %.
Очень часто можно встретить запись запись, например NaOH, 15% – это значит, что из всей массы раствора на долю гидроксида натрия (NaOH) приходится только 15 %.
Следует не забывать, что масса раствора = масса растворителя + масса чистого вещества.
Зная массовую долю вещества, нетрудно выразить формулу для расчета массы чистого вещества:
В некоторых задачах масса раствора может быть не дана в условии. В этом случае мы сами можем её задать. Как правило в таких случаях, мы задаём массу раствора как 100 г. Дальнейший расчет ведется уже исходя из заданной массы (если требуется перевести одну концентрацию в другую).
Приведем примеры задач:
Мы специально делаем подробное решение, чтобы отследить ход мыслей.
Решим аналогичную задачу:
Более часто встречаются задачи, в которых требуется приготовить раствор из другого раствора путем добавления чистого вещества (в этом случае концентрация увеличится), растворителя (концентрация уменьшится) или другого раствора (концентрация займёт промежуточное значение).
Рассчитайте массу соли, которую необходимо добавить к 150 г 10% -го раствора, чтобы концентрация полученного раствора стала 15%?
Данную задачу можно решать различными способами. В настоящий момент приведем только один (более длинный, но более понятный). Для решения таких задач другим способом мы подготовим видео.
Задачи, в которых добавляется растворитель – решаются проще.
Какое количество воды необходимо добавить к 200 г 15%-го раствора, чтобы его концентрация стала 10%?
Для решения задач, в которых смешиваются два раствора, имеющих различные концентрации, можно использовать следующий алгоритм:
1. Рассчитать количество чистого вещества в обоих растворах и сложить их.
2. Поделить полученное число на сумму масс растворов. Домножить на 100 %.
Решим для примера следующую задачу
Смешали 200 г 10%-го раствора серной кислоты и 100 г 20-% го. Какая массовая доля стала у получившегося раствора?
II. Молярная концентрация вещества
Молярная концентрация вещества – отношение количества вещества к объему раствора. Данная величина показывает нам, сколько (моль) вещества растворено в 1 литре раствора. Единица измерения – моль/л.
Обозначается молярная концентрация заглавной буквой C
В химической лаборатории очень часто для обозначения концентрации используется именно данная величина.
Очень часто, на химических склянках можно увидеть следующие обозначения:
Таким способом также обозначается молярная концентрация. Число перед буквой М обозначает концентрацию: 1 моль/л; 0,1 моль/л; 0,02 моль/л; 3 моль/л; 0,5 моль/л.
Можно также встретить в задачах такое обозначение, связанное с данной формой записи: молярный раствор (1 М) – раствор, концентрация которого составляет 1 моль/л. Децимолярный раствор (0,1 М) – 0,1 моль/л; сантимолярный раствор (0,01 М) – 0,01 моль/л.
Решим некоторые задачи, в которых используется молярная концентрация:
Для приготовления раствора сульфата натрия навеску, содержащую 14,2 г соли растворили в 500 мл воды и довели до метки.
Доведение до метки обозначает, что объем приготовленного раствора составляет (в данном случае) 500 мл.
Часто требуется рассчитать количество вещества:
Прежде чем проводить расчет по уравнению химических реакций, необходимо найти количество вещества.
III. Моляльная концентрация
Моляльная концентрация – отношение количества (моль) растворенного вещества к массе растворителя. Данная концентрация показывает нам, сколько моль вещества необходимо добавить к 1 кг растворителя (воды, например), чтобы получить нужную концентрации. Обозначается данная концентрация См, а измеряется в моль/кг(растворителя).
IV. Мольная доля
Мольная доля – отношение количества вещества к сумме количеств всех компонентов раствора. Данная физическая величина не имеет размерности.
Сумма всех мольных долей раствора равна “1”.
Данная физическая величина нашла широкое применение в химической химии для описания равновесных термодинамических процессов.
V. Титр
Титр – отношение массы вещества к единице объема (выраженного в миллилитрах). Титр показывает, сколько грамм вещества находится в каждом миллилитре раствора. обозначается как “Т” и измеряется в г/мл.
Титр – очень маленькая величина, так как в в 1 миллилитре раствора может находиться незначительное количество вещества.
Титр нашел широкое применение в аналитической химии.
В заключении
По данной теме существует огромное количество расчетных задач. Многие из них мы рассмотрим в следующих статьях. О пока…
Проверьте, как Вы усвоили материал.
Задание №1. Перейдите к гугл-форме и ответьте на вопросы (базовый уровень):
https://forms.gle/7u32uLfxRk1Yug7a8
Задание №2. Решите расчетные задачи: https://vk.com/page-205267346_56951920 (повышенный уровень)
Задание №3. Решите следующую задачу:
Какова молярная концентрация 12%-ного раствора серной кислоты (H2S04) с плотностью р = 1,08 г/см3. Рассчитайте титр данного вещества, моляльную концентрацию, мольную долю.
Отчет о решении задач пришли в беседу “Учебный класс”:
https://vk.me/join/DKsyQe2p0hJ2Wdoch1XOTwi_qZEJow1udOM=
Загрузить PDF
Загрузить PDF
Молярность — это соотношение между молями растворенного вещества и объемом раствора.[1]
Чтобы получить подробное представление о том, как найти молярность раствора, когда даны моли, литры, граммы и/или миллилитры, читайте далее.
-
1
Запомните основную формулу для вычисления молярности. Молярность равна количеству молей вещества, поделенному на объем раствора в литрах.[2]
Следовательно, ее можно записать в следующем виде: молярность = моли растворенного вещества / литры раствора.- Пример: какова молярность раствора, содержащего 0,75 моль NaCl в 4,2 литрах?
-
2
Проанализируйте пример. Чтобы найти молярность, нужно знать количество молей и литров. Если в задаче даны оба этих значения, никаких предварительных расчетов делать не нужно.
- Пример:
- Моли = 0,75 моль NaCl
- Объем = 4,2 л
- Пример:
-
3
Разделите количество молей на количество литров. Получившееся соотношение даст вам количество молей на литр раствора, также известное как молярность.
- Пример: молярность = моли растворенного вещества / литры раствора = 0,75 моль / 4,2 л = 0,17857142
-
4
Запишите ответ. Округлите получившееся число до сотых или тысячных, в зависимости от требований вашего преподавателя. Когда вы записываете ответ, сокращайте «молярность» буквой «M» и указывайте химическую формулу растворенного вещества.
- Пример: 0,179 M NaCl
Реклама
-
1
Запомните основную формулу для вычисления молярности. Молярность выражают отношением количества молей растворенного вещества к литрам раствора, или его объему. В виде формулы молярность выражается следующим образом: молярность = моли растворенного вещества / литры раствора.[3]
- Пример: какова молярность раствора, полученного растворением 3,4 г KMnO4 в 5,2 л воды?
-
2
Проанализируйте задачу. Чтобы найти молярность, необходимо знать количество молей и количество литров. Если количество молей не дано, но известны объем раствора и масса растворенного вещества, то для того, чтобы продолжить решение, вам нужно рассчитать количество молей растворенного вещества.
- Пример:
- Масса = 3,4 г KMnO4
- Объем = 5,2 л
- Пример:
-
3
Найдите молярную массу растворенного вещества. Чтобы найти число молей, зная массу, или граммы, использованного растворенного вещества, нужно сначала определить его молярную массу.[4]
Это можно сделать, сложив отдельные молярные массы всех элементов, входящих в состав растворенного вещества. Найдите молярные массы элементов с помощью таблицы Менделеева.[5]
Сделайте это с каждым элементом.- Пример:
- Молярная масса K = 39,1 г
- Молярная масса Mn = 54,9 г
- Молярная масса O = 16,0 г
- Общая молярная масса = K + Mn + O+ O +O + O = 39,1+ 54,9 + 16,0 + 16,0 + 16,0 + 16,0 =158,0 г
- Пример:
-
4
Преобразуйте граммы в моли. Теперь, когда у вас есть молярная масса растворенного вещества, вам нужно умножить количество граммов растворенного вещества на коэффициент пересчета его формульной (молярной) массы.[6]
- Пример: граммы растворенного вещества * (1/молярная масса растворенного вещества) =3,4 г * (1 моль / 158 г) = 0,0215 моль
- Как видно в приведенном примере выше, граммы сокращаются и остаются только моли.
-
5
Разделите количество молей на количество литров. Теперь, когда у вас есть количество молей, вы можете разделить это значение на количество литров раствора для того, чтобы найти молярность.
- Пример: молярность = моли растворенного вещества / литры раствора = 0,0215 моль / 5,2 л = 0,04134615
-
6
Запишите полученный ответ. Следует округлить число до такого количества знаков после запятой, которого требует от вас ваш преподаватель. Обычно это два или три знака. Кроме того, когда вы записываете ответ, сокращайте «молярность» буквой «M» и указывайте растворенное вещество.
- Пример: 0,004 M KMnO4
Реклама
-
1
Запомните основную формулу. Чтобы найти молярность, нужно вычислить количество молей растворенного вещества в литре раствора. Миллилитры использовать нельзя. Общая формула, используемая для выражения молярности, имеет следующий вид: молярность = моли растворенного вещества / литры раствора.[7]
- Пример: какова молярность раствора, содержащего 1,2 моля CaCl2 в 2905 миллилитрах?
-
2
Проанализируйте задачу. Для вычисления молярности нужно знать количество молей и количество литров. Если объем дан в миллилитрах, а не в литрах, тогда вам придется перевести объем в литры, прежде чем продолжить расчет.
- Пример:
- Моли = 1,2 моль CaCl2
- Объем = 2905 мл
- Пример:
-
3
Переведите миллилитры в литры.[8]
Найдите количество литров, разделив количество миллилитров на 1000, так как в 1 литре содержится 1000 миллилитров. Обратите внимание, что вы также можете переместить запятую на три знака влево.- Пример: 2905 мл * (1 л / 1000 мл) = 2,905 л
-
4
Разделите количество молей на количество литров. Теперь, когда у вас есть количество литров, вы можете разделить количество молей растворенного вещества на это значение, чтобы получить молярность раствора.
- Пример: молярность = моли растворенного вещества / литры раствора = 1,2 моль CaCl2 / 2,905 л = 0,413080895
-
5
Запишите ответ. Округлите ответ в соответствии с требованиями вашего преподавателя (обычно до второго или третьего знака). Когда вы записываете ответ, сокращайте «молярность» буквой «M» и указывайте растворенное вещество.
- Пример: 0,413 M CaCl2
Реклама
-
1
Найдите молярность раствора, полученного растворением 5,2 г NaCl в 800 мл воды. Определите значения, данные в задаче: масса в граммах и объем в миллилитрах.
-
- Масса = 5,2 г NaCl
- Объем = 800 мл воды
-
-
2
Найдите молярную массу NaCl. Для этого сложите молярную массу натрия, Na, и хлора,Cl.
- Молярная масса Na = 22,99 г
- Молярная масса Cl = 35,45 г
- Молярная масса NaCl = 22,99 + 35,45 =58,44 г
-
3
Умножьте массу растворенного вещества на коэффициент пересчета его молярной массы. В данном примере молярная масса NaCl равна 58,44 г, соответственно, коэффициент пересчета будет равен 1 моль / 58,44 грамм.
- Моли NaCl = 5,2 г NaCl * (1 моль / 58,44 г) = 0,08898 моль = 0,9 моль
-
4
Разделите 800 мл воды на 1000. Поскольку в литре содержится 1000 мл, то, чтобы найти количество литров, вам нужно будет разделить количество миллилитров в этой задаче на 1000.
- Это действие также можно рассмотреть как умножение 800 мл на коэффициент пересчета 1 л / 1000 мл.
- Для ускорения процесса вы можете просто переместить десятичную запятую на три знака влево, ничего не перемножая и не деля.
- Объем = 800 л * (1 л / 1000 мл) = 800 мл / 1000 мл = 0,8 л
-
5
Разделите количество молей растворенного вещества на количество литров раствора. Чтобы найти молярность, вам необходимо разделить 0,09 моль, количество молей растворенного NaCl, на объем растворенного вещества в литрах.
- молярность = моли растворенного вещества / литры раствора = 0,09 моль / 0,8 л =0,01125 моль/л.
-
6
Приведите ответ в порядок. Округлите полученный ответ до двух или трех знаков после запятой и сократите молярность буквой «M».
- Ответ: 0,11 M NaCl
Реклама
Об этой статье
Эту страницу просматривали 111 891 раз.
Была ли эта статья полезной?
Способы выражения концентрации растворов
Сейчас принято
говорить о
трех видах концентрации:
1) массовой;
2) молярной;
3) молярной
концентрации эквивалента.
Массовая
доля растворенного вещества (ω)
представляет собой отношение массы
растворенного вещества к общей массе
раствора:
ω
=
,
(1)
где m
(р.в.) – масса растворенного вещества,
г;
m
(р-ра) – масса раствора, г.
Массовая
доля – величина безразмерная или может
быть выражена в процентах.
Число граммов
растворенного вещества, содержащего в
100 г раствора, называется массовой
долей растворенного вещества, выраженной
в
процентах,
и рассчитывается по формуле:
ω
=
∙ 100%
(2)
Молярная
концентрация вещества
(С)
– это количество растворенного
вещества в 1 литре раствора.
С
=
,
(3)
где
ν
– количество растворенного вещества,
моль
V
– объем раствора, л,
т.к.
,
(4)
где m–
масса растворённого вещества, г;
М – молярная
масса, г/моль, то
С
=
(5)
Размерность молярной концентрации
[моль/л]
Обозначение
С=0,1М читается “1/10 молярной массы
растворенного вещества в 1 л раствора”
и соответствует записи С=0,1 моль/л.
Молярная
концентрация эквивалента (Сэ)
или (Сн)
(нормальная концентрация) – это количество
эквивалентов растворенного вещества
в 1 л раствора.
Здесь следует
напомнить о понятии эквивалента.
Эквивалентом
называется реальная частица или условная
единица, которая может присоединять,
высвобождать или быть каким-либо другим
образом эквивалента одному иону водорода
в кислотно-основных реакциях или одному
электрону в окислительно-восстановительных
реакциях.
Единицей
количества эквивалента является моль.
Масса одного моль эквивалента, выраженная
в граммах, называется молярной
массой
эквивалента.
Математическое выражение для расчёта
молярной концентрации эквивалента
имеет вид:
Сэ
=
,
(6)
где νэ
– количество эквивалентов растворенного
вещества, моль/л,
V – объем
раствора, л;
т.к. νэ
=
,
то Сэ =, (7)
где m–
масса растворенного вещества, г;
Мэ
– молярная масса эквивалента этого
вещества, г/моль.
Размерность молярной концентрации эквивалента [моль/л]
Вместо
«моль/л» допускается использование
обозначения «Н». Так запись
Сэ
(НСl)
= 0,1Н читается ”1/10 молярной концентрации
эквивалента НСl”
и соответствует записи 0,1 моль/л.
Следует помнить,
как вычисляются молярные массы
эквивалентов сложных веществ:
Молярная масса
эквивалента
кислоты находится делением молярной
массы кислоты на число атомов водорода,
участвующих в реакции.
Молярная
масса эквивалента основания рассчитывается
делением молярной массы основания на
число гидроксогрупп, участвующих в
данной реакции.
Молярная
масса эквивалента средней соли
определяется
делением молярной массы соли на
произведение числа атомов металла на
его валентность.
Наряду с выше
приведёнными способами численного
выражения состава раствора сохраняются
и такие способы выражения содержания
растворенного вещества в растворе как
моляльность раствора и титр раствора.
Моляльная
концентрация вещества ( Сm)
– это количество растворённого вещества
в 1 кг растворителя.
Сm
=
,
(8)
где ν –
количество растворённого вещества,
моль;
m(р-ля)
− масса растворителя, кг.
или
Сm
=
,
(9)
где m
− масса растворённого вещества, г;
М −
молярная масса растворённого вещества,
г/моль;
m
(р-ля) − масса растворителя, г.
Размерность
моляльной концентрации [моль/кг].
Обозначение
Сm=0,1m
читается “1/10 молярной массы растворенного
вещества в 1 кг растворителя” и
соответствует записи Сm=0,1
моль/кг.
Титром (Т) –
называется число граммов растворенного
вещества в 1 мл раствора.
Т
=
,
где m
− масса растворённого вещества, г;
V −
объём раствора, мл,
если выразить
массу растворенного вещества в 1 л
раствора через молярную концентрацию
эквивалента (7) m
= Сэ
∙ Мэ, то
Т =
,
(10)
где Сэ
– молярная концентрация эквивалента,
моль/л;
Мэ
– молярная масса эквивалента вещества,
г/моль.
Размерность
титра [г/мл] или [г/см3]
.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #