В чем выражается концентрация: Приёмная кампания | Амурская государственная медицинская академия Мини

Концентрация объемная: что такое и как правильно рассчитать

Концентрация растворов является важной характеристикой, показывающей содержание растворенного вещества и растворителя в его составе. Выражается концентрация, как правило, в массовых (вес) и объемных (объем) процентах или долях.

Растворы и их концентрация

Под раствором следует понимать однородную (гомогенную систему), в состав которой входит один или несколько компонентов. Растворы могут быть газовыми, жидкими, твердыми. Концентрация раствора бывает качественной и количественной. Качественная концентрация определяет растворы насыщенные, ненасыщенные, перенасыщенные. Количественная концентрация показывает массу или объем содержания веществ в составе раствора.

Самый простой состав – это растворитель и растворенное вещество. Растворитель представляет собой вещество, которое при растворении не меняет свое состояние. Если смешиваются вещества в одинаковом агрегатном состоянии, к примеру, жидкость с жидкостью или газ с газом, растворителем будет компонент, которого больше. Образование раствора зависит от характера взаимодействия между частицами растворителя и растворенного вещества, их природой.

Чтобы определить соотношение растворенного вещества и растворителя в составе смеси и применяется такая характеристика, как концентрация. В зависимости от того, какая единица измерения выбрана, концентрация может быть объемной (содержание вещества в объеме раствора) или массовой (содержание вещества в единице массы раствора).

Объемные концентрации

Объемная доля вещества в общем объеме раствора выражается соотношением между объемом компонента, который нужно определить, и общим объемом всего раствора. Для измерения объемной концентрации используются доли или проценты. Значение концентрации указывается при определенных показателях температурного режима и давления.

Для выражения объемной доли используется следующая формула:

V(А) – объем вещества, V (смеси) – общий объем раствора.

Объемная доля, как правило, применяется в отношении газовых смесей. К примеру, содержание кислорода в воздухе составляет 21%, что означает объемную долю кислорода: φ(O2) = 21%. Применение объемной доли удобно потому, что объемное содержание газа в составе раствора газов, которые химически не взаимодействуют между собой, такая же, как молярная доля смеси. Это в достаточной мере точно выполняется, когда показатели давления и температуры не слишком высокие.

Для определения концентрации растворов определенных веществ используется ареометр. Он проградуирован непосредственно в концентрации смеси, а не в показателях ее плотности.

Объемная концентрация и объемная доля – безразмерные величины. Чтобы их выражать в большинстве случаев используются проценты, но могут также применяться такие единицы, как промилле, миллионные доли. Возможно также отображение единиц в таком виде: «% об.» или «об.%» (объемные проценты), однако рекомендуется писать конкретное указывать величину, к которой относится значение.

Вам могут быть интересны следующие товары

Вам могут быть интересны услуги

Способы выражения концентрации растворов — HimHelp.ru

Количественный состав раствора чаще всего выражается с помощью понятия «концентрации», под которым понимается со­держание растворенного вещества (в определенных единицах) в единице массы или объема.

Договорились растворенное вещество обозначать через X, а растворитель – через S.

Чаще всего для выражения состава раствора используют мас­совую долю, молярную концентрацию (молярность) и мольную долю.

Массовая доля – это отношение массы растворенного ве­/>щества к общей массе раствора. Для бинарного раствора:

        (1)/>

где ω(Х) – массовая доля растворенного вещества X; m(Х) масса растворенного вещества X, г; m(S) – масса растворителя S, г; m= [m(Х) + m(S)] – масса раствора, г.

Массовую долю выражают в долях единицы или в процентах (например: ω = 0,01 или ω = 1%).

Молярная концентрация (молярность) показывает число молей растворенного вещества, содержащегося в 1 литре раствора:/>

С(Х) = v(Х) / V,            (2)

где С(Х) – молярная концентрация растворенного вещества X, моль/л; v(Х) – количество растворенного вещества X, моль; V – объем раствора, л.

Как следует из (2), молярная концентрация выражается в моль/л. Эта размерность иногда обозначается М, например: 2МNаОН.

Мольная доля растворенного вещества – безразмерная вели­чина, равная отношению количества растворенного вещества к общему количеству веществ в растворе:

             (3) />

где N(Х) – мольная доля растворенного вещества X; v(Х) – ко­личество растворенного вещества X, моль; v(S) – количество вещества растворителя S, моль.

Нетрудно представить, что сумма мольных долей растворенного вещества и растворителя равна 1:                                       

                                                            N(X) + N(S) = 1.                (4)

При решении многих задач полезно переходить от молярной концентрации к массовой доле, мольной доле и т.д. Например, молярная и процентная концентрации взаимосвязаны так:

                                               C(X) = 10 ∙ ω(X) ∙ ρ / M(X),           (5)

                                               ω(X) = C(X) ∙ M(X) / (10 ∙ ρ)              (6)

где ω(Х) – массовая доля растворенного вещества, выраженная в %; М(Х) – молярная масса растворенного вещества, г/моль; р = m/(1000 V) – плотность раствора, г/мл.

Очень часто концентрацию насыщенного раствора, наряду с вышеперечисленными характеристиками, выражают через так на­зываемый коэффициент растворимости или просто раствори­мость вещества.

Отношение массы вещества, образующего насыщенный рас­твор при данной температуре, к массе растворителя называют коэффициентом растворимости:

k_s = m_в-ва / m_{р-ля .}                   (7) 

Растворимость вещества s показывает максимальную массу вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя:

s />= (m/>_в-ва / m_р-ля) ∙ 100.              (8)

Концентрация растворенного вещества | Подготовка к ЦТ и ЕГЭ по химии

Чтобы поделиться, нажимайте

Концентрацией раство­ренного вещества называют количество растворенного вещества, содержащееся в определенном количестве растворителя или раствора.

Растворы бывают концентрированными и разбавленными. Концентрированным называется раствор, содержащий ра­створенное вещество в количестве, соизмеримом с коли­чеством растворителя. Раствор, содержащий несоизмеримое меньшее количество растворенного вещества по сравнению с растворителем, называется разбавленным. Понятия “концентрированный ра­створ ” и “разбавленный ра­створ” довольно условны.

Существуют такие способы выражения концентрации:

Массовая доля раство­ренного вещества — это число единиц массы растворенного вещества, содер­жащихся в 100 единицах массы раствора, обычно 1 грамм ра­створенного вещества на 100 грамм раствора. Выражается в процентах.

Молярной концентрацией или молярностью называется число моль растворенного вещества, содержащегося в 1 литре раствора

Моляльностью называется число молей растворен­ного вещества в 1000 г растворителя.

Нормальная или эквива­лентная концентрация– это число молярных масс эквивалента растворенного ве­щества, содержащихся в 1 литре раствора

Связь массового и объемного количества раствора выражается формулой

m = r*V,

где т, r и V — масса, плотность и объем раствора.

Также вы можете посмотреть ВИДЕО-уроки на эту тему:

И выполнить задания из ЦТ и ЕГЭ на эту тему вы можете здесь

А также вы можете получить доступ ко всем видео-урокам, заданиям реального ЕГЭ, ЦТ и РТ с подробными видео-объяснениями, задачам и всем материалам сайта кликнув здесь «Получить все материалы сайта»

Концентрация растворов

Концентрации растворов обычно выражают в массовых (весовых) и объемных (для жидкостей) процентах, в молях или грамм-эквивалентах, содержащихся в единице объема раствора, а также титром и моляльностью.

Концентрации приблизительных растворов большей частью выражают в массовых процентах; точных — в молях, в грамм-эквивалентах, содержащихся в 1 л раствора, или титром.

При выражении концентрации в массовых процентах указывают содержание растворенного вещества (в граммах) в 100 г раствора (но не в 100 мл раствора!).

Так, если говорят, например, что взят 10%-ный раствор поваренной соли NaCl, это значит, что в 100 г раствора (а не в 100 мл его) содержится 10 г поваренной соли и 90 г воды.

Когда дана концентрация раствора, выраженная в массовых процентах (например, 25%-ный раствор NaCl), и хотят взять столько раствора, чтобы в нем содержалось определенное количество растворенного вещества (например, 5 г NaCl), то нужно брать раствор по массе (т. е. 20 г).

Покажем, что будет, если взять не 20 г раствора, а 20 мл. Плотность 25%-ного раствора NaCl равна 1,203 г/мл. Поэтому взяв 20 мл такого раствора, мы возьмем 20*1,203 = 24,06 г его. В этом количестве раствора будет содержаться уже не 5 г NaCl, а

Если известна плотность раствора, то, как указывалось выше, удобнее брать его по объему, а не по массе. Для нашего случая получаем объем, равный:

Сказанное относится преимущественно к концентрированным растворам; в случае же разбавленных (меньше 1%) получающаяся ошибка незначительна и ею можно пренебречь.

Концентрация раствора, выраженная в молях, содержащихся в 1 л раствора (но не в 1 л растворителя!) называется молярностью. Раствор, содержащий в 1 л 1 моль растворенного вещества, называется одномолярным или просто молярным. Молем (грамм-молекулой) какого-либо вещества называют молекулярный вес его, выраженный в граммах; 0,001 моль называют миллимолем, этой величиной пользуются для выражения концентрации при некоторых исследованиях.

Пример. Моль серной кислоты равен 98,08 г, поэтому молярный раствор ее должен содержать это количество в 1 л раствора (но не в 1 л воды).

Если концентрация выражена числом грамм-эквивалентов, содержащихся в 1 л раствора, то такое выражение концентрации называется нормальностью. Раствор, содержащий в 1 л один грамм-эквивалент вещества, называется однонормальным или часто просто нормальным.

Грамм-эквивалентом вещества является такое количество его, выраженное в граммах, которое в данной реакции соединяется, вытесняет или эквивалентно 1,008 г водорода (т. е. 1 г-атом). Грамм-эквивалент одного и того же вещества может иметь различную величину в зависимости от той химической реакции, в которой это вещество участвует.

Грамм-эквивалент E в реакциях замещения вычисляют путем деления молекулярного веса на основность кислоты или полученной из нее соли, кислотность основания или при окислительно-восстановительных реакциях — на число переходящих электронов n:

 

Ввиду того что нормальные растворы для большийства аналитических целей и работ слишком концентрированы, обычно готовят более разбавленные растворы (полунормальные, децинормальные и т. д.). При записях нормальность обозначают русской буквой н. или латинской буквой N; перед буквенным обозначением ставят число, указывающее, какая часть грамм-эквивалента (или сколько грамм-эквивалентов) взята для приготовления. 1 л раствора. Так, полунормальный раствор обозначается 0,5 н., децинормальный 0,1 н. и т. д.

Титром называют содержание вещества в граммах в 1 мл раствора. Выражая концентрацию раствора при помощи титра, указывают число граммов вещества, содержащихся в 1 мл раствора. Пусть, например, в 1 л раствора содержится 5,843 г серной кислоты; тогда титр раствора будет равен;

Моляльными называют растворы, приготовляемые растворением одного (или части) моля вещества в 1 кг растворителя. Например, для приготовления одномоляль-ного раствора NaCl растворяют 58,457 г этой соли в 1 кг воды, приведя массу воды в данных условиях к объему. Следует помнить, что при приготовлении моляльных растворов расчет ведут именно на 1 кг растворителя, а не раствора, как в случае молярных или нормальных растворов.

Объемные проценты для выражения концентрации применяют только при смешивании взаимно растворяющихся жидкостей. Здесь указаны только основные, важнейшие приемы выражения концентраций. При специальных исследованиях могут применяться и другие единицы для выражения содержания вещества.

К оглавлению

 

см. также

1. Основные понятия о растворах
2. Классификация растворов
3. Концентрация растворов
4. Техника приготовления растворов
5. Расчеты при приготовлении водных растворов
6. Растворы солей
7. Растворы щелочей
8. Растворы кислот
9. Фиксаналы
10. Некоторые замечания о титровании и точных растворах
11. Расчеты при титровании с помощью весовых бюреток
12. Рациональные величины
13. Растворение жидкостей
14. Растворение газов
15. Индикаторы
16. Автоматическое титрование
17. Неводные растворы
18. Растворение в органических растворителях
19. Обесцвечивание растворов

Концентрация растворов

33

Министерство образования Республики Беларусь

УО Могилевский государственный университет продовольствия

Кафедра химии

Методические указания и задания к самостоятельной работе

для студентов технологических специальностей

Могилев 2004

УДК – 09–26

Рассмотрены и утверждены

на заседании кафедры химии

19 марта 2004 г. протокол N9

Составитель профессор Ясинецкий В.В.

Рецензент доцент Сухарева Н.И.

©Могилевский государственный университет продовольствия

Введение

Большинство химических, биохимических реакций протекают в растворах, поэтому тема “Концентрация растворов” относится к важнейшим в курсе химии. Без знаний и определенных навыков по этой теме невозможно приготовить растворы для проведения заданного эксперимента, невозможно контролировать протекание как отдельной реакции, так и технологического процесса в целом, т. к. различными методами анализа (и чисто химическими, и инструментальными) чаще всего определяются концентрации веществ.

1 Основные понятия и определения

Растворами называют гомогенные многокомпонентные системы (жидкие, газообразные, твердые), в которых соотношение между компонентами может меняться в широких пределах.

Один из компонентов раствора называют растворителем – чаще это то вещество, которое при образовании раствора не меняет своего агрегатного состояния (если таких веществ несколько, то за растворитель обычно принимают тот компонент, которого больше).

Концентрация показывает соотношение компонентов в растворе. В зависимости от того, в каких размерностях показано это соотношение, различают способы выражения концентрации растворов: массовая (мольная, объемная) доля растворенного вещества, титр, молярность, моляльность, нормальность и др.

Прежде чем приступать к решению задач на тему «Концентрация растворов», следует помнить, что жидкие или газообразные вещества обычно измеряют в единицах объема, а не массы; соотношение между объемом и массой определяется плотностью ρ = m(X)/V(X). Плотность в СИ измеряется в кг/м³; на практике используются и другие размерности (г/мл, кг/л, т/м³ и др.)

Следует иметь в виду, что выражение плотности в г/мл, кг/л или т/м³ дает одну и ту же величину, но для перевода в СИ ее необходимо умножить на «1000».

Масса и химическое количество какого—либо вещества, n(Х), связаны молярной массой этого вещества, M(X): m(X) = n(X)M(X)

Объем газообразного вещества V(Х) и его химическое количество связаны молярным объемом V_M: V(X) = n(X)×V_M

Плотность газов, состоящих из неполярных или малополярных молекул (H₂, O₂, N₂, CO, CO₂ и др.), с точностью, достаточной для технических расчетов, можно определить с помощью молярного объема и молярной массы: ρ (X) = M(X)/V_М.

При решении учебных задач обычно предполагается, что при нормальных условиях V_М = 22,4 дм³/моль (или л/моль).

Массовая доля растворенного вещества (или концентрация в процентах) показывает соотношение массы растворенного вещества и массы раствора; это безразмерная физическая величина, выражают ее в долях единицы или в процентах (%): w(X) = m(X)/m_р–ра или

w(X)% = w(X)100% = m(X)×100%/m_р—_ра(1.1)

где m(X) – масса растворенного вещества, m_р—_ра – масса раствора.

Например, в растворе КОН с массовой долей растворенного вещества w(КОН) = 0,2 (или, 20%) соотношение масс КОН и раствора m(KOH)/m_{р–ра =} 0,2 (или, другими словами, в 100 граммах такого раствора содержится 20 г KOH)

Обратите внимание, что массовая доля – относительная величина, поэтому в уравнениях(I) масса, как раствора, так и отдельных его компонентов, может выражаться в любых, но одинаковых единицах измерения(г, кг, т).

Коэффициент растворимости. Растворимость – Эти характеристики часто приводят в справочной (особенно технической) литературе:

коэффициент растворимости (k_s) показывает соотношение масс растворенного вещества и растворителя: k_s = m(X)/m_р–ля (1.2)

растворимость вещества (s) показывает максимальную массу вещества, которую можно растворить в 100 г растворителя: s = (m(X)/m_р–ля×100 (1.3)

Молярная концентрация растворенного вещества или молярность раствора.

Молярность раствора, c(X), показывает, какое количество растворенного вещества (моль) содержится в 1литре (дм³) раствора; она равна отношению химического количества растворенного вещества, n(X), к объему раствора V_р–ра:

c(X) = n(X)/V_р–ра, моль/дм³, моль/л или М. (1.4)

Например, c(H₂SO₄) = 2 моль/л или 2М означает, что в одном литре такого раствора содержится 2 моля серной кислоты.

Формулы (1.1 – 1.4) являются базовыми и в зависимости от условия конкретной задачи могут преобразовываться в другие уравнения, более удобные для использования вычислительной техники (см. примеры ниже).

Концентрация растворов

Состав раствора выражается его концентрацией. Концентрацией называется количественная характеристика, определяющая относительное содержание в нем растворенного вещества и растворителя.

Существуют различные способы выражения концентраций растворов:

— массовая доля растворенного вещества;

— молярная концентрация;

— молярная концентрация эквивалента;

— моляльная концентрация;

— титр;

— молярная доля растворенного вещества.

 

Массовая доля растворенного вещества

Массовая доля растворенного вещества показывает, какую часть масса растворенного вещества составляет от массы раствора.

Массовую долю растворенного вещества w(В) находят как отношение массы вещества m(B) к массе раствора mp:

Выражается массовая доля растворенного вещества в долях единицы или в процентах.

Массу раствора mр можно найти, зная объем  раствора Vp (мл) и его плотность r (г/мл)

mp = Vp • r,

или как сумму массы растворенного вещества m(B) и массы растворителя (чаще всего растворителем является вода):

mp = m(B) + m(h3O).

Массовая доля, выраженная в процентах, показывает массу растворенного вещества, содержащуюся в 100 г раствора.

 

Пример. Определите массовую долю соляной кислоты, если в 100 мл раствора плотностью 1,098 г/мл содержится 20 г кислоты.

Решение. Масса раствора mp = Vp • r; mp=100•1,098=109,8 г. Массовая доля соляной кислоты в растворе составляет:

Молярная концентрация

Молярная концентрация (молярность) показывает, какое количество растворенного вещества содержится в 1 л раствора.

Молярная концентрация растворенного вещества С(В) показывает отношение количества вещества n(B) к объему раствора Vp:

Размерность молярной концентрации: моль/л, моль/м3.

Количество растворенного вещества n(B) находят, зная массу растворенного вещества m(B) и его молярную массу М(В):

Сокращенная форма записи единицы молярной концентрации М(моль/л): например, 2М раствор – двухмолярный раствор, в 1 л которого содержится 2 моль растворенного вещества.

 

Пример. В 500 мл раствора содержится 8,5 г нитрата натрия. Определите молярную концентрацию раствора.

Решение. Молярная масса нитрата натрия

M(NaNO3) = 85 г/моль.

Количество вещества составляет

Молярная концентрация нитрата натрия в растворе

или 0,2М NaNO3.

 

Ваша оценка?

Мне нравитсяНе нравится

Петр Иваныч

Возможно этот человек ответит на ваши вопросы

Задать вопрос

Концентрация растворов (видео) — Портал аналитической химии

Концентрация  — величина, характеризующая количественный состав раствора. Концентрация растворённого вещества это отношение количества растворённого вещества (либо его массы) к объёму раствора.

 

В тоже время величины, которые являются отношением однотипных величин (соотношение  объёма растворённого вещества к объёму раствора, масс растворённого вещества к массе раствора) называют «долями». Однако на практике доли также относят к концентрациям.

 

 

 

Существует ряд способов для выражения концентрации растворов.

 

Массовая доля

Массовая доля — соотношение масс растворённого вещества к массе раствора. (в долях единицы или в процентах):

,

где:

·        m — общая масса раствора, г .

·        m₁ — масса растворённого вещества, г;

Массовое процентное содержание компонента, m%

m_%=(m_i/Σm_i)*100

 

 

 

 

Объёмная доля

Объёмная доля — соотношение объёма растворённого вещества к объёму раствора. Объёмная доля определяется в долях единицы или в процентах.

,

где:

·     V — общий объём раствора, л.

·     V₁ — объём растворённого вещества, л;

 

Мольная доля — отношение количества молей данного компонента к общему количеству молей всех компонентов. Мольную долю выражают в долях единицы.

,

где:

·         n — число компонентов;

 ·         ν_i — количество i-го компонента, моль;

 

 

Молярность 

Молярная концентрация — количество растворённого вещества (число молей) в единице объёма раствора, единицы измерения (моль/м³),

,

где:

·         V — общий объём раствора, л.

·         ν — количество растворённого вещества, моль;

 

Нормальная концентрация (или нормальность)

Нормальная концентрация — количество эквивалентов данного вещества в 1 литре раствора. Единицы измерения  моль-экв/л.

 

Например, раствор, содержащий 0,1 моль-экв/л, называют децинормальным и записывают как 0,1 н.

,

где:

·   V — общий объём раствора, л;

 

·   ν — количество растворённого вещества, моль;

·   z — число эквивалентности (фактор эквивалентности

).

Нормальная концентрация может отличаться в зависимости от реакции, в которой участвует вещество.

К примеру, одномолярный раствор H₂SO₄ будет двухнормальным в реакции с образованием K₂SO₄ и однонормальным если он предназначается для реакции со щёлочью с образованием KHSO4.

Моляльность ( моляльная концентрация)

Моляльность — количество растворённого вещества (число моль) в 1000 г растворителя. Единицы измерения моли на кг.

 

,

где:

· m₂ — масса растворителя, кг.

· ν — количество растворённого вещества, моль;

 

Титр раствора — масса растворённого вещества в 1 мл раствора.

,

где:

·         V — общий объём раствора, мл;

·         m₁ — масса растворённого вещества, г;

 

 

Формулы пересчета концентраций

 

Из молярности в нормальность:

,

где:

z — число эквивалентности.

·         M — молярность, моль/л;

 

 

Из массовой доли в молярность:

,

где:

·         M₁ — молярная масса растворенного вещества, г/моль.

·         ω — массовая доля растворенного вещества в долях от 1;

·         ρ — плотность раствора, г/л;

 

 

 

Из массовой доли в титр:

,

где:

·         ω — массовая доля растворенного вещества в долях от 1;

 

·         ρ — плотность раствора, г/л;

 

 

Из молярности в титр:

,

где:

·       M₁ — молярная масса растворенного вещества, г/моль.

·       M — молярность, моль/л;

 

 

 

Из моляльности в мольную долю:

,

где:

·     m_i — моляльность, моль/кг;

·     M₂ — молярная масса растворителя, г/моль.

Наиболее распространённые единицы

 

 

Из молярности в моляльность:

,

где:

·         M — молярность, моль/л;

·         ρ — плотность раствора, г/мл;

·         M₁ — молярная масса растворенного вещества, г/моль.

 

Концентрация раствора | Химия [Магистр]

Разведения растворов

Разбавление раствора включает добавление дополнительного растворителя для уменьшения концентрации раствора.

Цели обучения

Рассчитайте концентрацию разбавленного раствора.

Основные выводы

Ключевые моменты

• Чаще всего концентрация раствора выражается в массовых процентах, мольных долях, молярности, моляльности и нормальности.При расчете коэффициентов разбавления важно, чтобы единицы объема и концентрации оставались согласованными.
• Расчеты разбавления могут быть выполнены по формуле M ₁ V ₁ = M ₂ V ₂ .
• Серийное разведение — это серия пошаговых разведений, где коэффициент разведения поддерживается постоянным на каждом этапе.

Ключевые термины

• разбавление : раствор, в который был добавлен дополнительный растворитель, например вода, чтобы сделать его менее концентрированным
• серийное разведение : ступенчатое разведение вещества в растворе

Разбавление — это процесс добавления в раствор дополнительного растворителя для уменьшения его концентрации.Этот процесс поддерживает постоянное количество растворенного вещества, но увеличивает общее количество раствора, тем самым уменьшая его конечную концентрацию. Разбавление также может быть достигнуто путем смешивания раствора более высокой концентрации с идентичным раствором меньшей концентрации. Разбавление растворов — необходимый процесс в лаборатории, так как исходные растворы часто покупаются и хранятся в очень концентрированных формах. Чтобы растворы можно было использовать в лаборатории (например, для титрования), они должны быть точно разбавлены до известной, меньшей концентрации.

Объем растворителя, необходимый для приготовления нового разбавленного раствора желаемой концентрации, можно рассчитать математически. Отношения следующие:

[латекс] \ text {M} _1 \ text {V} _1 = \ text {M} _2 \ text {V} _2 [/ латекс]

M ₁ обозначает концентрацию исходного раствора, а V1 обозначает объем исходного раствора; M ₂ представляет собой концентрацию разбавленного раствора, а V2 представляет собой конечный объем разбавленного раствора.При расчете коэффициентов разбавления важно, чтобы единицы объема и концентрации были одинаковыми для обеих сторон уравнения.

Пример

• 175 мл 1,6 М водного раствора LiCl разбавляют водой до конечного объема 1,0 л. Какова конечная концентрация разбавленного раствора?
• [латекс] \ text {M} _1 \ text {V} _1 = \ text {M} _2 \ text {V} _2 [/ latex]
• (1,6 M) (175 мл) = M ₂ (1000 мл)
• M ₂ = 0.28 млн.

Разведения : Иногда разведения можно наблюдать визуально. На изображении выше интенсивный красный цвет медленно исчезает по мере того, как раствор становится более разбавленным.

Серийные разбавления

Серийные разведения включают разведение исходного раствора или стандартного раствора несколько раз подряд. Обычно коэффициент разбавления остается постоянным для каждого разбавления, что приводит к экспоненциальному снижению концентрации. Например, десятикратное серийное разведение может привести к следующим концентрациям: 1 M, 0.1 M, 0,01 M, 0,001 M и т. Д. Как видно из этого примера, на каждом этапе концентрация снижается в десять раз. Последовательные разведения используются для точного создания чрезвычайно разбавленных растворов, а также растворов для экспериментов, требующих кривой концентрации с экспоненциальной или логарифмической шкалой. Серийные разведения широко используются в экспериментальных науках, включая биохимию, фармакологию, микробиологию и физику.

Решение проблем разбавления в химии растворов ЯСНО И ПРОСТО — YouTube : В этом видео показано, как решить две задачи разбавления, используя стандартную формулу разбавления, M ₁ V ₁ = M ₂ V ₂ .

Использование молярности в расчетах решений

Молярность — единица концентрации; он равен молям растворенного вещества, деленным на общий объем раствора в литрах.

Цели обучения

Переведите между молярностью, граммами растворенного вещества в растворе и объемом раствора.

Основные выводы

Ключевые моменты

• Молярная концентрация, также называемая молярностью, — это количество молей растворенного вещества на литр раствора.Молярность — это наиболее распространенное измерение концентрации раствора.
• Поскольку молярность измеряется в моль / л, мы часто используем эту единицу для стехиометрических расчетов, чтобы определить количество химического вещества в данной смеси.
• Не путайте моль с молярностью: молярность — это мера концентрации, а моль — мера количества вещества.

Ключевые термины

• молярность : Концентрация вещества в растворе, выраженная в количестве молей растворенного вещества на литр раствора.
• раствор : гомогенная смесь жидкости, газа или твердого вещества, образованная растворением одного или нескольких веществ
• моль :

Молярность

В химии молярная концентрация или молярность определяется как количество молей растворенного вещества на общее количество литров раствора. Это важное различие; объем в определении молярности относится к объему раствора , а не к объему растворителя. Причина этого в том, что один литр раствора обычно содержит чуть больше или чуть меньше 1 литра растворителя из-за присутствия растворенного вещества.Единица измерения молярности в системе СИ — моль / м ³ ; однако вы почти всегда будете встречать молярность в единицах моль / л. Раствор с концентрацией 1 моль / л также обозначается как «1 молярный» (1 М). Мол / л также можно записать следующими способами (однако чаще всего используется моль / л или просто М):

1 моль / л = 1 M = 1 моль / дм ³ = 1 моль / дм ⁻³ = 1000 моль / м ³

Важно отличать родинки от молярности; молярность — это мера концентрации, в то время как моль — мера количества вещества, присутствующего в данный момент.

Молярность : Молярность — это мера концентрации в единицах моль растворенного вещества на литр раствора.

Использование молярности в расчетах с решениями

Молярность может использоваться в различных расчетах с использованием растворов. Следующая формула очень полезна, поскольку она связывает молярность раствора, общий объем раствора (в литрах) и количество молей растворенного вещества:

[латекс] \ text {MV} = \ text {mol} [/ latex]

Пример 1

Студент набирает пипеткой 100 мл пробы 1.5 М раствор бромида калия. Сколько молей бромида калия содержится в образце?

[латекс] \ text {MV} = \ text {mol} [/ latex]

(1,5 M) (0,100 л) =

моль

моль = 0,15 моль KBr

Обратите внимание, что в приведенном выше примере объем должен быть преобразован в л из мл.

Вы могли заметить, что приведенная выше формула имеет некоторое сходство с нашей формулой разбавления :

[латекс] \ text {M} _1 \ text {V} _1 = \ text {M} _2 \ text {V} _2 [/ латекс]

Поскольку теперь мы знаем, что MV = моль, мы можем упростить нашу формулу разбавления до следующего:

[латекс] \ text {mol} _1 = \ text {mol} _2 [/ latex]

Это не должно нас удивлять.В конце концов, при любом разбавлении изменяется количество растворителя, в то время как количество молей растворенного вещества остается постоянным на всем протяжении.

Пример 2

Какова молярность раствора, содержащего 0,32 моль NaCl в 3,4 л раствора?

[латекс] \ text {M} = \ frac {0,32 \ text {моль NaCl}} {3,4 \ text {L раствор}} = {0,094 \ text {M NaCl}} [/ латекс]

Практические проблемы молярности — YouTube : Это видео демонстрирует практические задачи с молярностью, вычислением молей и литров для определения молярной концентрации.Он также использует коэффициенты преобразования для преобразования граммов в моль и между миллилитрами и литрами.

Проблемы практики молярности (часть 2) — YouTube : Используйте молярность для преобразования массы и объема в растворе. В этом видео показано, как использовать молярность в качестве коэффициента преобразования. Если вам известна молярность, вы можете определить количество молей или объем раствора. Кроме того, молярность — это соотношение, которое описывает количество молей растворенного вещества на литр раствора.

Стехиометрия раствора

Стехиометрия может использоваться для расчета количественных соотношений между видами в водном растворе.

Цели обучения

Рассчитывайте концентрации растворов по молярности, моляльности, мольной доле и процентам по массе и объему.

Основные выводы

Ключевые моменты

• Стехиометрия определяет относительные количества реагентов и продуктов в химических реакциях. Его можно использовать для определения количества продуктов из данных реагентов в сбалансированной химической реакции, а также процентного выхода.
• Чтобы рассчитать количество продукта, рассчитайте количество молей для каждого реагента. Моли продукта равны молям ограничивающего реагента в однозначной стехиометрии реакции. Чтобы найти массу продукта, нужно умножить количество молей на молекулярную массу продукта.
• В стехиометрических расчетах растворов заданная концентрация раствора часто используется в качестве коэффициента пересчета.

Ключевые термины

• стехиометрия : исследование и расчет количественных (измеримых) соотношений реагентов и продуктов в химических реакциях (химические уравнения)
• молярность : концентрация вещества в растворе, выраженная в количестве молей растворенного вещества на литр раствора
• моляльность : концентрация вещества в растворе, выраженная как количество молей растворенного вещества на килограмм растворителя

Концентрация растворов

Напомним, что раствор состоит из двух компонентов: растворенного вещества (растворенного вещества) и растворителя (жидкости, в которой растворенное вещество растворено).Количество растворенного вещества в данном количестве раствора или растворителя известно как концентрация. Двумя наиболее распространенными способами выражения концентрации являются молярность и молярность.

Молярность

Молярная концентрация (M) раствора определяется как количество молей растворенного вещества (n) на литр раствора (т. Е. Объем, раствор _V ):

[латекс] \ text {M} = \ frac {\ text {n}} {\ text {V} _ {\ text {solution}}} [/ latex]

Единицы молярности — моль / л, часто сокращенно M .

Например, количество молей NaCl в 0,123 л 1,00 М раствора NaCl можно рассчитать следующим образом:

[латекс] 0,123 \ text {л раствора} \ times \ frac {1,00 \ text {моль}} {1,00 \ text {л раствора}} = 0,123 \ text {моль NaCl} [/ латекс]

Моляльность

Молярная концентрация (m) раствора определяется как количество молей растворенного вещества (n) на килограмм растворителя (т. Е. Масса растворителя, m _{растворителя} ):

[латекс] \ text {m} = \ frac {\ text {n}} {\ text {m} _ {\ text {растворитель}}} [/ латекс]

Единицы моляльности — моль / кг, или м .

Например, количество молей NaCl, растворенных в 0,123 кг H ₂ O (растворитель), чтобы приготовить 1,00 м раствор NaCl, можно рассчитать следующим образом:

[латекс] 0,123 \ text {кг растворителя} \ times \ frac {1,00 \ text {моль}} {1,00 \ text {кг растворителя}} = 0,123 \ text {моль NaCl} [/ латекс]

Стехиометрия реакций в растворах

Мы можем выполнять стехиометрические расчеты для реакций в водной фазе так же, как и для реакций в твердой, жидкой или газовой фазах.Практически всегда в наших расчетах мы будем использовать концентрации растворов в качестве коэффициентов преобразования .

Пример

• 123 мл 1,00 М раствора NaCl смешивают с 72,5 мл 2,71 М раствора AgNO ₃ . Какова масса AgCl (ов), образовавшихся в результате реакции осаждения?

Кристаллы хлорида серебра (AgCl) : Стехиометрия определяет относительные количества реагентов и продуктов в химических реакциях.Его можно использовать для определения количества продуктов из данных реагентов в сбалансированной химической реакции, а также процентного выхода.

Во-первых, нам нужно написать наше сбалансированное уравнение реакции:

[латекс] \ text {AgNO} _3 (aq) + \ text {NaCl} (aq) \ rightarrow \ text {AgCl} (s) + \ text {NaNO} _3 (aq) [/ latex]

Следующим шагом, как и в любом расчете, включающем стехиометрию, является определение нашего предельного реагента. Мы можем сделать это, преобразовав оба наших реагента в моли:

[латекс] \ text {123 мл NaCl} \ times \ frac {\ text {1 L}} {\ text {1000 мл}} \ times \ frac {\ text {1.00 моль NaCl}} {\ text {1 L}} = \ text {0,123 моль NaCl} [/ латекс]

[латекс] \ text {72,5 мл AgNO} _3 \ times \ frac {\ text {1 L}} {\ text {1000 мл}} \ times \ frac {\ text {2,71 моль AgNO} _3} {\ text { 1 л}} = \ text {0,196 моль AgNO} _3 [/ латекс]

Из нашего уравнения реакции видно, что AgNO3 и NaCl реагируют в соотношении 1: 1. Поскольку в растворе присутствует меньше молей NaCl, NaCl является нашим ограничивающим реагентом. Теперь мы можем найти массу образовавшегося AgCl:

[латекс] \ text {123 мл NaCl} \ times \ frac {\ text {1 L}} {\ text {1000 мл}} \ times \ frac {\ text {1.00 моль NaCl}} {\ text {1 л}} \ times \ frac {\ text {1 моль AgCl}} {\ text {1 моль NaCl}} \ times \ frac {\ text {143 г}} {\ text {1 моль AgCl}} = \ text {17,6 г AgCl} [/ латекс]

Следовательно, в реакции образуется 17,6 г AgCl ( s ).

Подводя итог: мы пересчитали в моли каждого реагента, используя данные концентрации в качестве коэффициентов пересчета, выражая молярность как моль / л; как только мы нашли наш ограничивающий реагент, мы преобразовали его в граммы образовавшегося AgCl.

Определение концентрации (химия)

В химии слово «концентрация» относится к компонентам смеси или раствора.Вот определение концентрации и ознакомьтесь с различными методами, используемыми для ее расчета.

Определение концентрации

В химии концентрация относится к количеству вещества в определенном пространстве. Другое определение заключается в том, что концентрация — это отношение растворенного вещества в растворе к растворителю или общему раствору. Концентрация обычно выражается в единицах массы на единицу объема. Однако концентрация растворенного вещества также может быть выражена в молях или единицах объема.Вместо объема концентрация может быть на единицу массы. Хотя обычно применяется к химическим растворам, концентрацию можно рассчитать для любой смеси.

Примеры единиц концентрации: г / см ³ , кг / л, M, м, N, кг / л

Как рассчитать концентрацию

Концентрация определяется математически путем деления массы, молей или объема растворенного вещества на массу, моль или объем раствора (или, реже, растворителя).Некоторые примеры единиц концентрации и формул включают:

• Молярность (M) — моль растворенного вещества / литры раствора (без растворителя!)
• Массовая концентрация (кг / м ³ или г / л) — масса растворенного вещества / объем раствора
• Нормальность (N) — граммы активного растворенного вещества / литры раствора
• Моляльность (м) — моль растворенного вещества / масса растворителя (не масса раствора!)
• Массовый процент (%) — масса растворенного вещества / масса раствора x 100% (единицы массы являются одинаковыми для растворенного вещества и раствора)
• Объемная концентрация (без единицы измерения) — объем растворенного вещества / объем смеси (одинаковые единицы объема для каждого)
• Number Concentration (1 / m ³ ) — количество сущностей (атомов, молекул и т. Д.)) компонента, деленного на общий объем смеси
• Объемный процент (об. / Об.%) — объем растворенного вещества / объем раствора x 100% (объемы растворенного вещества и раствора указаны в одних и тех же единицах)
• Молярная фракция (моль / моль) — моль растворенного вещества / общее количество моль веществ в смеси
• Молярное отношение (моль / моль) — моль растворенного вещества / общее количество моль всех других разновидностей в смеси
• Массовая доля (кг / кг или частей на) — масса одной фракции (может быть несколько растворенных веществ) / общая масса смеси
• Массовое отношение (кг / кг или частей на) — масса растворенного вещества / масса всех других компонентов в смеси
• PPM (частей на миллион) — раствор 100 ppm равен 0.01%. Обозначение «частей на», хотя и используется, в основном было заменено на мольную долю
.
• PPB (частей на миллиард) — обычно используется для определения загрязнения разбавленных растворов

Некоторые единицы могут быть преобразованы из одних в другие. Однако не всегда рекомендуется переводить единицы, основанные на объеме раствора, в единицы, основанные на массе раствора (или наоборот), поскольку на объем влияет температура.

Строгое определение концентрации

В самом строгом смысле не все средства выражения состава раствора или смеси подпадают под простой термин «концентрация».В некоторых источниках только считают массовую концентрацию, молярную концентрацию, числовую концентрацию и объемную концентрацию истинными единицами концентрации.

Концентрация по сравнению с разбавлением

Два связанных термина: концентрированный и разбавленный . Концентрированный относится к химическим растворам, которые имеют высокую концентрацию большого количества растворенного вещества в растворе. Если раствор концентрируется до точки, при которой растворенное вещество больше не растворяется в растворителе, говорят, что он является насыщенным .Разбавленные растворы содержат небольшое количество растворенного вещества по сравнению с количеством растворителя.

Чтобы сконцентрировать раствор, необходимо либо добавить больше частиц растворенного вещества, либо удалить некоторое количество растворителя. Если растворитель нелетучий, раствор можно концентрировать путем выпаривания или выпаривания растворителя.

Разбавления производятся путем добавления растворителя к более концентрированному раствору. Обычной практикой является приготовление относительно концентрированного раствора, называемого исходным раствором, и его использование для приготовления более разбавленных растворов.Такая практика приводит к большей точности, чем простое смешивание разбавленного раствора, потому что может быть трудно получить точное измерение крошечного количества растворенного вещества. Серийные разведения используются для приготовления чрезвычайно разбавленных растворов. Для приготовления разведения в мерную колбу добавляют основной раствор, а затем разбавляют растворителем до метки.

Источник

• ИЮПАК, Сборник химической терминологии, 2-е изд. («Золотая книга») (1997).

, выражая концентрацию растворов — Учебный материал для IIT JEE

Что такое концентрация раствора?

Концентрация раствора определяется как относительное количество растворенного вещества, присутствующего в растворе.

Он в основном рассказывает о том, как найти количество растворенного вещества, присутствующего в растворителе, которое вместе образует раствор. Существуют различные методы, используемые для этого,

Методы выражения концентрации растворов

• Массовые проценты (мас.%)

• Объемные проценты (об. / Об.%)

• Вес по объему (мас. / Об.%)

• Мольная доля (x)

• частей на миллион (ppm)

• Молярность (M)

• Моляльность (м)

• Нормальность (N)

• Формальность (F)

• Демаль (Д)

Все они кратко описаны ниже:

Символ : (мас.%)

Определение : Определяется как количество растворенного вещества, присутствующего в 100 г раствора.

Единица: Нет единицы

Символ : (об. / Об.%)

Определение : Определяется как объем растворенного вещества, присутствующего в 100 мл раствора.

Единица: Нет единицы

Символ: (вес / объем%)

Определение : Определяется как количество растворенного вещества, присутствующего в 100 мл раствора.

Единица: мг / л

Формула:

Процентная концентрация

Пример:

В качестве примера рассмотрим 5 г сахара, растворенные в 20 г воды.Какова концентрация сахара в этом растворе?

Символ : X (строчная греческая буква хи, χ)

Определение : Это отношение количества молей растворенного вещества к общему количеству молей растворенного вещества и растворителя.

Единица: Нет единицы

Формула :

Молярная доля (X): Это количество молей соединения, деленное на общее количество молей всех химических соединений в растворе.

Пример:

Какова мольная доля компонентов раствора, образующихся при смешивании 92 г глицерина с 90 г воды? (молекулярная масса воды = 18; молекулярная масса глицерина = 92)

Решение:

90 г воды = 90 г x 1 моль / 18 г = 5 моль воды

92 г глицерина = 92 г x 1 моль / 92 г = 1 моль глицерина

Всего моль = 5 + 1 = 6 моль

X вода = 5 моль / 6 моль = 0.833

X глицерин = 1 моль / 6 моль = 0,167

Рекомендуется проверить свои математические расчеты, убедившись, что в сумме мольные доли составляют 1:

.

x вода + x глицерин = 0,833 + 0,167 = 1 000

Символ : ppm

Определение : Он определяется как доли компонента на миллион частей (10 ⁶ ) раствора. Он широко используется, когда растворенное вещество присутствует в следовых количествах.

Единица : ppm

Формула:

Пример:

Рассчитайте молярную концентрацию 2000 ppm Pb ² + (A.М. = 207 г / моль)?

Решение:

PPM = M x M. M. x1000

Символ : M

Определение : Молярность любого раствора — это количество молей растворенного вещества на литр раствора

Единица: моль / литр

Формула :

Молярность = количество молей растворенного вещества / объем раствора в литрах.

Пример:

Какова молярность раствора, содержащего 0.32 моля NaCl в 3,4 литра?

Решение:

= 0,94 М NaCl

Символ : м

Определение : Моляльность любого раствора представлена ​​числом молей растворенного вещества на кг растворителя

Единица: моль / кг

Формула:

Моляльность (м) = количество молей растворенного вещества / масса растворителя в кг

Примечание: Почему на m не влияет изменение температуры?

Так как это зависит от массы растворенного вещества, а масса не изменяется из-за небольшого сдвига температуры из-за плотной упаковки твердых атомов, поэтому она не зависит от изменения температуры.

Пример:

Какова молярность раствора, содержащего 0,46 моля растворенного вещества в 2,0 кг воды?

Дано:

моль растворенного вещества = 0,46 моль

Килограмм растворителя = 2,0 кг

Решение:

= 0,23 м

Символ : N

Определение : определяется как эквивалентная масса в граммах на литр раствора.

Единица: эквивалент / л

Формула :

Нормальность = количество граммов — эквивалент растворенного вещества / объем раствора в л

Количество грамм-эквивалентов растворенного вещества = Масса растворенного вещества в граммах / Эквивалентный вес

Пример:

Рассчитайте нормальность 0,53 г / 100 мл раствора Na ₂ CO ₃ (ММ = 106 г / моль) по следующей реакции:

Na ₂ CO ₃ + 2H ⁺ → H ₂ CO ₃ + 2Na

Решение:

Ур.вес. Na ₂ CO ₃ = 106/2 = 53 г / экв

Символ : F

Определение : Это количество формул веса растворенного вещества, присутствующего на литр раствора.

Единица: моль / л

Формула :

Применяется в случае твердых ионных веществ, таких как NaCl.

Пример:

Рассчитайте формальность раствора, в котором 948 грамм калийных квасцов растворены в 5-литровом растворе.

Решение:

Формульная масса калийных квасцов составляет 474 грамма (формульная масса) ^-1 .

Символ : D

Определение : представляет один моль растворенного вещества в 1 л раствора при 0 ° C.

Посмотрите это видео, чтобы получить дополнительную информацию

Концентрация экспрессирующего раствора | Протокол

Если небольшое количество растворенного вещества добавляется к большому количеству растворителя, образуется разбавленный раствор.Концентрации очень разбавленных растворов, таких как примеси следов металлов в воде, часто выражаются в частях на миллиард или ppb, или в частях на миллион или ppm.

ppm растворенного вещества можно рассчитать, разделив массу растворенного вещества на массу раствора и умножив на один миллион.

Если к небольшому количеству растворителя добавить большое количество растворенного вещества, образуется концентрированный раствор.

Обычно используемые единицы включают относительные единицы, выраженные в процентах, например: массовый процент, который представляет собой массу растворенного вещества, деленную на массу раствора, умноженную на сто; объемный процент, который представляет собой объем растворенного вещества, деленный на объем раствора, умноженный на сто; и масса на объемный процент, которая представляет собой массу растворенного вещества, деленную на объем раствора, умноженный на сто.

В лаборатории эти единицы используются вместе с мольной долей, молярностью и моляльностью.

Мольная доля компонента i, который может быть растворенным веществом или растворителем, представляет собой количество молей компонента, деленное на общее количество молей всех компонентов в растворе. Это соотношение без единиц, обозначаемое буквой χ _i .

Молярность — это количество молей растворенного вещества в 1 литре раствора. Его символ — буква M в верхнем регистре, а единицы измерения — моль на литр.

Моляльность — это количество молей растворенного вещества в 1 килограмме растворителя. Его символ — м курсивом, выделенный строчными буквами, а единицы измерения — моль на килограмм.

В молярности учитывается масса растворителя, а в молярности — объем всего раствора.

Чтобы приготовить 1 молярный или 1 молярный раствор, 1 моль растворенного вещества, такого как йод, растворяют в растворителе, таком как четыреххлористый углерод.

Конечный объем раствора доводят до 1 литра для образования 1 молярного раствора.

Для моляльного раствора отвешивают 1 килограмм четыреххлористого углерода. Учитывая, что плотность четыреххлористого углерода составляет 1,59 грамма на миллилитр, объем 1 килограмма растворителя составит 629 миллилитров.

Таким образом, конечная концентрация 1 моль раствора в четыреххлористом углероде будет равна 1,59 молям.

MSDS HyperGlossary: ​​Concentration Units

Концентрация химического вещества выражает количество вещества, присутствующего в смеси.Есть много разных способов выразить концентрацию.

Химики используют термин растворенное вещество для описания интересующего вещества и термин растворитель для описания материала, в котором растворенное вещество растворено. Например, в банке с содовой (раствор сахара в газированной воде) содержится примерно двенадцать столовых ложек сахара (растворенного вещества), растворенного в газированной воде (растворителе). Обычно компонент, который присутствует в наибольшем количестве, называется растворителем.

Есть много способов выразить концентрацию.Вот некоторые из наиболее распространенных единиц концентрации:

Масса на единицу объема. В некоторых SDS используются миллиграммы на миллилитр (мг / мл) или миллиграммы на кубический сантиметр (мг / см ³ ). Обратите внимание, что 1 мл = 1 см ³ и что см ³ иногда обозначается как «куб.см» (см. Единицы объема и единицы массы).

Масса на единицу объема удобна при обсуждении растворимости материала в воде или конкретном растворителе. Например, «растворимость вещества X составляет 3 грамма на литр».

Массовые проценты. Также называемый массовым процентом или массовым процентом, это просто масса растворенного вещества, деленная на общую массу раствора и умноженная на 100%:

$$ \ mathsf {Процент \, по \, массе =} \ left (\ frac {\ mathsf {Масса \, of \, component}} {\ mathsf {Масса \, of \, solution}} \ right) \ mathsf {(100 \%)} $$

Масса раствора равна массе растворенного вещества плюс масса растворителя.Например, раствор, состоящий из 30 граммов хлорида натрия и 70 граммов воды, будет содержать 30% хлорида натрия по массе:

$$ \ mathsf {Процент \, по \, массе =} \ left (\ frac {\ mathsf {30 \, g \, NaCl}} {\ mathsf {30 \, g \, NaCl \, + \, 70 \ , г \, вода}} \ вправо) \ mathsf {(100 \%) = 30 \%} $$

Чтобы избежать путаницы, является ли раствор процентом по весу или процентом по объему, символ «вес / вес» (для веса к весу) часто используется после концентрации, такой как «10% раствор йодида калия в воде (вес / вес). «.

Процент по объему. Также называемый объемным процентом или объемным процентом, он обычно используется только для смесей жидкостей. Процент по объему — это просто объем растворенного вещества, деленный на сумму объемов других компонентов, умноженную на 100%:

$$ \ mathsf {Процент \, by \, volume =} \ left (\ frac {\ mathsf {Объем \, of \, component}} {\ mathsf {Volume \, of \, component + volume \, of \, растворитель}} \ право) \ mathsf {(100 \%)} $$

Если мы смешаем 30 мл этанола и 70 мл воды, процент этанола по объему будет 30% НО общий объем раствора будет НЕ будет 100 мл (хотя это будет близко).Это потому, что молекулы этанола и воды взаимодействуют друг с другом иначе, чем сами по себе.

Чтобы избежать путаницы, имеем ли мы раствор в процентах по массе или в процентах по объему, мы могли бы обозначить это как «30% этанол в воде (об. / Об.)», Где «об. / Об.» Означает «объем к объему».

Молярность. Молярность — это количество молей растворенного вещества, растворенного в одном литре раствора . Например, если у нас есть 90 граммов глюкозы (молярная масса = 180 граммов на моль), это соответствует 0.50 моль глюкозы:

$$ \ mathsf {\ # \, of \, moles \, of \, solute =} \ left (\ frac {\ mathsf {90 \, g}} {\ mathsf {180 \, g / mol}} \ right знак равно \ mathsf {0.5 \, mol} $$

Если мы поместим 0,5 моль глюкозы в колбу и добавим воду до тех пор, пока общий объем не станет равным 1 литру (1 л), мы получим 0,5 молярный раствор. Молярность обычно обозначается курсивом с заглавной буквы M, т.е. раствор 0,50 M или в единицах моль / л:

$$ \ mathsf {Молярность =} \ left (\ frac {\ mathsf {0.5 \, mol}} {\ mathsf {1.0 \, L}} \ right) = \ mathsf {0,5 \,} M = \ mathsf {0,5 \, моль / л} $$

Помните, что молярность — это моль растворенного вещества на литр раствора , а не на литр растворителя !! Также помните, что молярность незначительно изменяется с температурой, потому что объем раствора изменяется с температурой.

Нормальность. Нормальность очень похожа на молярность, однако вместо количества молей растворенного вещества, растворенного в одном литре раствора , оно отражает количество мольных эквивалентов на литр раствора.Единицы указываются как экв / л или курсивом с заглавной буквы «N», как в 1.4 N .

Нормальность обычно используется только тогда, когда вещество имеет более одного подвида, который может участвовать в указанной реакции , такой как протон для кислотно-основных реакций, электрон для реакций окисления / восстановления или в реакциях осаждения. Например, серная кислота имеет два ионизируемых протона (H ⁺ ), которые могут участвовать в нейтрализации основания, такого как гидроксид натрия, NaOH:

.

H ₂ SO ₄ ( водн. ) + 2 NaOH → 2 Na ⁺ ( водн. ) + 2 H ₂ O + SO ₄ ²⁺ ( водн. )

Итак, если концентрация нашего раствора серной кислоты составляет 1 M (моль / л), выраженная как молярность, то это 2 N , выраженная как нормальность.Мы называем эти растворы 1 молярными и 2 нормальными соответственно.

Моляльность. Моляльность — это количество молей растворенного вещества, растворенного в одном килограмме растворителя. Обратите внимание на два ключевых различия между молярностью и молярностью. Для моляльности используется масса, а не объем, и растворитель вместо раствора.

В отличие от молярности, молярность не зависит от температуры, поскольку масса не изменяется с температурой. Если бы мы поместили 90 грамм глюкозы (0.50 моль) в колбу, а затем добавьте один килограмм воды, мы получим раствор 0,50 моль:

$$ \ mathsf {Моляльность =} \ left (\ frac {\ mathsf {0.5 \, mol}} {\ mathsf {1.0 \, kg}} \ right) = \ mathsf {0,5 \,} m = \ mathsf {0,5 \, моль / кг} $$

Моляльность обычно обозначается маленьким курсивом m, т.е. раствор 0,50 m . Примечание: m также имеет другие возможные значения в паспортах безопасности, поэтому внимательно изучите контекст.

частей на миллион (ppm).Частей на миллион работает как процент по массе, но это более удобно, когда присутствует только небольшое количество растворенного вещества. PPM определяется как масса компонента в растворе, деленная на общую массу раствора, умноженную на 10 ⁶ (один миллион):

$$ \ mathsf {Части \, на \, миллион =} \ left (\ frac {\ mathsf {Масса \, of \, component}} {\ mathsf {Масса \, of \, solution}} \ right) \ mathsf {(1 {,} 000 {,} 000)} $$

Раствор с концентрацией 1 ppm содержит 1 грамм вещества на каждый миллион грамм раствора.Поскольку плотность воды составляет 1 г на мл, и мы добавляем такое крошечное количество растворенного вещества, плотность раствора при такой низкой концентрации составляет примерно 1 г на мл. Следовательно, как правило, одна ppm означает один миллиграмм растворенного вещества на литр раствора.

Наконец, примите во внимание, что один процент = 10 000 частей на миллион. Следовательно, что-то, что имеет концентрацию 300 ppm, можно также сказать, что имеет концентрацию (300 ppm) / (10 {,} 000 ppm / процентов) = 0,03% по массе.

Частей на миллиард (ppb) Это работает, как указано выше, но мы умножаем на один миллиард (10 ⁹ :

$$ \ mathsf {Части \, на \, миллиард =} \ left (\ frac {\ mathsf {Масса \, of \, component}} {\ mathsf {Масса \, of \, solution}} \ right) \ mathsf {(1 {,} 000 {,} 000 {,} 000)} $$

Осторожно : слово миллиард имеет разное значение в разных странах.Раствор с 1 ppb растворенного вещества содержит 1 микрограмм (10 ^-6 г) материала на литр.

Частей на триллион (ppt). Это работает как частей на миллион и частей на миллиард, за исключением того, что мы умножаем на один триллион (10 ¹² ):

$$ \ mathsf {Части \, на \, триллион =} \ left (\ frac {\ mathsf {Масса \, of \, component}} {\ mathsf {Масса \, of \, solution}} \ right) \ mathsf {(1 {,} 000 {,} 000 {,} 000 {,} 000)} $$

Существует мало растворенных веществ, которые вредны при концентрациях всего лишь 1 ppt. Примечание: «ppt» иногда используется как лабораторное сокращение для обозначения осадка, которое совершенно не связано.

Вот удобный калькулятор преобразования для некоторых из этих терминов. Преобразования между другими единицами требуют знания дополнительной информации и, следовательно, более сложны.

Последнее обновление записи: 2 февраля 2020 г., воскресенье. Права на эту страницу принадлежат ILPI 2000-2021. Несанкционированное копирование или размещение на других веб-сайтах категорически запрещено. Присылайте нам предложения, комментарии и пожелания относительно новых участников (при необходимости, укажите URL-адрес) по электронной почте.

Заявление об ограничении ответственности : Информация, содержащаяся в данном документе, считается правдивой и точной, однако ILPI не дает никаких гарантий относительно правдивости любого заявления. Читатель использует любую информацию на этой странице на свой страх и риск. ILPI настоятельно рекомендует читателям проконсультироваться с соответствующими местными, государственными и федеральными агентствами по вопросам, обсуждаемым здесь.

content.htm

Молярность (M) : Эта единица концентрации относится к молям растворенного вещества на литр раствора.

Молярность является наиболее распространенной единицей концентрации, используемой в расчетах, связанных с объемными стехиометрия.

Моляльность (м) : Эта единица концентрации относится к молям растворенного вещества на килограмм растворителя.

Моляльность часто используется в качестве единицы концентрации, используемой в расчетах, связанных с коллигативным свойства, такие как понижение точки замерзания, повышение температуры кипения и осмотическое давление.

Частей на миллион (ppm) : Эта единица концентрации может быть выражена несколькими способами.это часто используется для выражения концентрации очень разбавленных растворов. «Техническое» определение частей на миллион составляет:

Поскольку количество растворенного вещества по отношению к количеству растворителя обычно очень мало, плотность раствор в первом приближении такой же, как плотность растворителя. По этой причине, частей на миллион также можно выразить двумя способами:

Частей на миллиард (ppb) : Эта единица концентрации также используется для очень разбавленных растворов.В «техническое» определение выглядит следующим образом:

Из-за разбавленного характера раствора, опять же, плотность раствора будет примерно такая же, как и плотность растворителя. Таким образом, мы можем также выразить части на миллиард как:

Молярная доля (X) и молярный процент (% X) : Доля определяется как часть в целом. Умножение этой дроби на 100 даст процент. Таким образом, мольная доля предполагает знание количество молей растворенного вещества или интересующего компонента по отношению к общему количеству молей всех компонентов в растворе смесь:

Возможно, вам понадобится преобразовать одну единицу концентрации в другую.Ключ Чтобы решить эту проблему, нужно осознать, что для начала вы можете сделать предположение. Ты возможно, потребуется знать плотность раствора, которая будет указана в задаче. Затем, по используя размерный анализ, вы пытаетесь добраться до единиц единицы концентрации, которую вы стремитесь найти. Для начала предположим, что количество раствора определяется единицей знаменателя единицы концентрации, которые вы пытаетесь преобразовать. Например, если вы пытаетесь конвертировать вес / вес в процентах от молярности, предполагается 100 граммов раствора.Если вы пытаетесь конвертировать молярность к весу / весовым процентам, примите 1 литр раствора.

Рассмотрим типичный пример. Предположим, вам дали концентрированный раствор HCl, который известен как 37,0% HCl и имеет плотность раствора 1,19 г / мл. Какая молярность, моляльность и мольная доля HCl?

Начнем с предположения о 100 г раствора. Исходя из этого предположения, вы теперь знаете еще несколько факты. В 100 г раствора 37,0 г приходится на HCl (граммы растворенного вещества) и 63.0 г приходится на воду (граммы растворителя).

Чтобы найти молярность, нам нужно определить количество молей HCl (растворенного вещества) на литр раствора. Сначала преобразуйте известное количество HCl (37,0 г) в моль:

Затем преобразуйте известную массу раствора, 100 г раствора, в литры раствора, используя плотность раствора:

Поскольку теперь известны моли растворенного вещества (HCl) и объем раствора в литрах, рассчитайте молярность (M) в молях растворенного вещества на литр раствора:

Из приведенной выше информации давайте найдем моляльность раствора HCl.Молей растворенного вещества составляет уже известно (1,01 моль HCl). Нам нужно найти килограммы растворителя:

Поскольку моляльность (м) определяется как количество молей растворенного вещества на килограмм растворителя, становится легко найти молярность:

Наконец, давайте займемся мольной долей HCl. Известно, что моль HCl составляет 1,01 моль. Мы необходимо найти моль H ₂ O:

Поскольку моль растворенного вещества (HCl) и моль растворителя (H ₂ O) известны, мольная доля HCl может быть рассчитана:

На этом урок закончен! Создано с помощью HTML Assistant Pro — 11.05.2001 © Copyrght, 2001, L.Ладон. Разрешается использовать и копировать эти материалы для некоммерческих образовательных целей при следующих условиях: Никакие изменения или модификации не будут производиться без письменного разрешения автора. Знаки регистрации авторских прав и сведения об авторах должны быть сохранены в неизменном виде.

Каковы различные способы выражения химического состава класса концентрации 11 CBSE

Совет: начните этот вопрос с определения концентрации, а затем ее единиц.После этого напишите разные методы расчета концентрации раствора и соедините их между собой.

Полный пошаговый ответ:
Концентрация раствора определяется как относительное количество растворенного вещества, присутствующего в растворе.
Методы выражения концентрации растворов приведены ниже —

1. Весовой процент
Символ: (вес / вес%)
Определение: «Это количество растворенного вещества, присутствующего в 100 г раствора».
Формула: \ [\ text {весовой процент (} \ dfrac {\ text {W}} {\ text {W}} \ text {) =} \ dfrac {\ text {вес растворенного вещества}} {\ text {вес раствора}} \ text {x100} \! \!% \! \! \ text {} \]
Единица измерения: безразмерная

2.Объемное процентное содержание
Символ: (об. / Об.%)
Определение: «Определяется как объем растворенного вещества в 100 мл раствора».
Формула: \ [\ text {объемный процент (} \ dfrac {\ text {V}} {\ text {V}} \ text {) =} \ dfrac {\ text {объем растворенного вещества}} {\ text {объем раствора}} \ text {x100} \! \!% \! \! \ text {} \]
Единица измерения: безразмерная

3. Объемная масса
Символ: (W / V%)
Определение: «Это определяется как количество растворенного вещества в 100 мл раствора ».
Формула: \ [\ text {вес / объем в процентах (} \ dfrac {\ text {W}} {\ text {V}} \ text {) =} \ dfrac {\ text {вес растворенного вещества (г)}} {\ text {объем раствора (л)}} \ text {x100} \! \!% \! \! \ text {} \]
Единица: г / л

4. {\ text {6}}} \]) решения.{\ text {6}}} \]
Единица: ppm

6. Молярность
Символ: M
Определение: «Молярность любого раствора — это количество молей растворенного вещества на литр раствора».
Формула: \ [\ text {Молярность =} \ dfrac {\ text {моль растворенного вещества (моль)}} {\ text {объем раствора (л)}} \]
Единица: моль / л

7. Моляльность
Символ: m
Определение: «Моляльность любого раствора выражается числом молей растворенного вещества на кг растворителя».
Формула: \ [\ text {Моляльность =} \ dfrac {\ text {моль растворенного вещества (моль)}} {\ text {масса растворителя (кг)}} \]
Единица измерения: моль / кг

8.Нормальность
Символ: N
Определение: «Он определяется как эквивалентный вес в граммах на литр раствора».
Формула: \ [\ text {Normality =} \ dfrac {\ text {масса растворенного вещества (г)}} {\ text {эквивалентная масса x объем раствора (л)}} \]
Единица: эквивалент в граммах / л

Примечание.