Виды концентраций в химии – Концентрации растворов. Массовая и молярная концентрация, Титр, Моляльность, Мольная, массовая, объемная доли. Нормальная (эквивалентная) концентрация, Фактор эквивалентности, Молярная масса эквивалента вещества

5.2. Виды концентраций. Приготовление растворов

В зависимости от растворителя различают водные и неводные растворы. Неводные растворы — это растворы веществ в органи­ческих растворителях.

По точности выражения концентрации растворы делят на рас­творы приблизительной и точной концентрации.

Массовая доля — отношение массы данного компонента систе­мы к общей массе этой системы:

Часто массовую долю выражают в долях единицы, процентах (%), промилле (тысячная часть %) и в миллионных долях (млн^-1).

Молярная доля — отношение количества вещества (в моль) компонента, содержащегося в данной системе, к общему количе­ству вещества системы (в моль):

Молярная концентрация — отношение количества вещества л(Х), содержащегося в системе (например, в растворе), к объему системы

V(X) и имеет размерность моль/м³ (в СИ) или, чаще, моль/л:

Молярность раствора записывается числовым значением моляр­ной концентрации растворенного вещества в моль/л с последу­ющей буквой М или словом «молярный».

Например, 1 М или одномолярный раствор, 0,1 М или деци-молярный, 0,01 М или сантимолярный, 0,001 М или миллимо-лярный растворы.

Еще пример. Масса моля серной кислоты равна 98,08 г, значит, в литре 1 М раствора серной кислоты содержится 98,08 г H₂S0₄ , а в литре 0,1 М раствора — соответственно 9,808 г H₂S0₄.

Молярная концентрация эквивалента — отношение числа моль-эквивалентов в системе к объему этой системы:

47

где— число моль-эквивалентов;— молярная

масса эквивалента вещества;— масса одного моль-эквивалента этого вещества, равная произведению фактора эквивалентности

на молярную массу вещества

Фактор эквивалентностиобозначает долю реальной ча-

стицы веществаэквивалентной одному иону водорода в данной кислотно-основной реакции или одному электрону в данной окис­лительно-восстановительной реакции.

Согласно рекомендации Международного союза теоретической и прикладной химиираствор, содержащий 1 моль-эквива-

лент веществаможно называть нор-

мальным раствором этого вещества и обозначать символом «н.» с указаниемв скобках фактора эквивалентности, например,

Молярная масса эквивалента вещества X равна произведению фактора эквивалентностина молярную массу вещества М(Х):

и имеет размерность молярной массы.

Моляльная концентрация— отношение количества рас-

творенного вещества X (в молях) к массе т растворителя Y (в кило­граммах):

Термином моляльность предпочтительнее пользоваться в слу­чае реакций, протекающих в неизотермических условиях.

Массовая концентрация р(Х) — отношение массы компонен­та, содержащегося в системе (растворе), к объему этой системы (раствора).

Для растворов:

Плотность раствора — отношение массы раствора к его объему:

Связь между плотностью раствора, массовой долей и молярной концентрацией выражается уравнениями:

48

Титр раствора— масса веществасодержащегося в 1 см³

или 1 мл раствора:

На практикеобычно выражают в граммах на миллилитр

(г/мл).

Связь между титром раствора и другими видами концентраций выражается уравнениями:

Титр раствора, г/мл, по определяемому компоненту (веще­ству) — отношение массы определяемого компонента (вещества)

к эквивалентному объемустандартного раствора:

показывает, какая масса определяемого компонента (вещества) X реагирует с 1 мл стандартного раствора реагента Y. Связь между титром по определяемому компоненту (веществу) и другими ви­дами концентраций выражается уравнениями:

где— стехиометрические коэффициенты веществ X и Y в

уравнении реакции:

studfiles.net

Виды растворов. Виды концентрации растворов

Растворы – это состоящая из двух или более веществ однородная масса или смесь, в которой одно вещество выступает в качестве растворителя, а другое – в качестве растворяемых частиц.

Существует две теории трактовки происхождения растворов: химическая, основоположником которой является Менделеев Д. И., и физическая, предложенная немецким и швейцарским физиками Оствальдом и Аррениусом. Согласно трактовке Менделеева, компоненты растворителя и растворяемого веществ становятся участниками химической реакции с образованием неустойчивых соединений этих самых компонентов или частиц.

Физическая же теория отрицает химическое взаимодействие между молекулами растворяющего и растворяемого веществ, объясняя процесс образования растворов как равномерное распределение частиц (молекул, ионов) растворителя между частицами растворяемой субстанции вследствие физического явления, именуемого диффузией.

Классификация растворов по различным критериям

На сегодня нет единой системы классификации растворов, однако условно виды растворов можно сгруппировать по наиболее значимым критериям, а именно:

I) По агрегатному состоянию выделяют: твёрдые, газообразные и жидкие растворы.

II) По размерам частиц растворённого вещества: коллоидные и истинные.

III) По степени концентрации частиц растворённого вещества в растворе: насыщенные, ненасыщенные, концентрированные, разбавленные.

IV) По способности проводить электрический ток: электролиты и неэлектролиты.

V) По назначению и области применения: химические, медицинские, строительные, специальные растворы и др.

Виды растворов по агрегатному состоянию

Классификация растворов по агрегатному состоянию растворителя приводится в широком смысле значения этого термина. Принято считать растворами жидкие субстанции (причём в качестве растворяемого вещества может выступать как жидкий, так и твёрдый элемент), однако если учесть тот факт, что раствор – это гомогенная система из двух или нескольких веществ, то вполне логично признать также и твёрдые растворы, и газообразные. Твёрдыми растворами принято считать смеси, например, нескольких металлов, больше известных в обиходе как сплавы. Газообразные виды растворов – это смеси нескольких газов, пример – окружающий нас воздух, который представлен в виде соединения кислорода, азота и углекислого газа.

Растворы по размеру растворённых частиц

Виды растворов по размеру растворённых частиц включают истинные (обычные) растворы и коллоидные системы. В истинных растворах растворяемое вещество распадается на мелкие молекулы или атомы, по размерам приближённые к молекулам растворителя. При этом истинные виды растворов сохраняют первоначальные свойства растворителя, лишь слегка преображая его под действием физико-химических свойств добавленного в него элемента. Например: при растворении поваренной соли или сахара в воде вода остаётся в том же агрегатном состоянии и той же консистенции, практически такого же цвета, меняется только её вкус.

Коллоидные растворы отличаются от обычных тем, что добавляемый компонент распадается не полностью, сохраняя сложные молекулы и соединения, размеры которых значительно превышают частицы растворителя, превосходя значение 1 нанометра.

Виды концентрации растворов

В одно и то же количество растворителя можно добавить разное количество растворяемого элемента, на выходе будем иметь растворы с разной концентрацией. Перечислим основные из них:

1. Насыщенные растворы характеризуются степенью растворимости вещества, при которой растворяемый компонент под влиянием постоянной величины температуры и давления больше не распадается на атомы и молекулы и раствор достигает фазового равновесия. Насыщенные растворы также условно можно разделить на концентрированные, в которых массовая доля растворённого компонента сопоставима с растворителем, и на разбавленные, где растворённого вещества в несколько раз меньше растворителя.
2. Ненасыщенные – это те растворы, в которых растворяемое вещество ещё может распадаться на мелкие частицы.
3. Пересыщенные растворы получаются тогда, когда изменяются параметры воздействующих факторов (температура, давление), в результате чего продолжается процесс «дробления» растворённого вещества, его становится больше, чем было при нормальных (обычных) условиях.

Электролиты и неэлектролиты

Некоторые вещества в растворах распадаются на ионы, способные проводить электрический ток. Такие гомогенные системы называются электролитами. В эту группу входят кислоты, большинство солей. А растворы, не проводящие электрический ток, принято называть неэлектролитами (почти все органические соединения).

Группы растворов по назначению

Растворы незаменимы во всех отраслях народного хозяйства, специфика которых создала такие виды специальных растворов, как медицинские, строительные, химические и другие.

Медицинские растворы – это совокупность препаратов в форме мазей, суспензий, микстур, растворов для инфузий и инъекций и прочих лекарственных форм, применяемых в медицинских целях для лечения и профилактики различных заболеваний.

Виды химических растворов включают в себя огромное множество гомогенных соединений, используемых в химических реакциях: кислоты, соли. Эти растворы могут быть органического или неорганического происхождения, водные (морская вода) или безводные (на основе бензола, ацетона и т. д.), жидкие (водка) или твёрдые (латунь). Они нашли своё применение в самых различных отраслях национального хозяйства: химическая, пищевая, текстильная промышленность.

Виды строительных растворов отличаются вязкой и густой консистенцией, из-за чего им больше подходит название смеси.

Благодаря своей способности быстро затвердевать они с успехом применяются в качестве вяжущего материала для кладки стен, потолков, несущих конструкций, а также для отделочных работ. Представляют собой водные растворы, чаще всего трёхкомпонентные (растворитель, цемент различных маркировок, заполнитель), где в качестве наполнителя используется песок, глина, щебень, известь, гипс и другие строительные материалы.

fb.ru

20. Растворы, определение, классификация. Понятие о концентрации растворов, способы ее выражения

Растворы – это гомогенные многокомпонентные системы , не имеющие строго определенного состава. В них нет отдельных различных фаз и нет границ раздела . Если один из компонентов раствора находится в большем количестве, чем другие, то его называют растворителем. Другие компоненты в этом случае называют растворенными веществами. Растворителем считают также то вещество, агрегатное состояние которого при образовании раствора не изменяется. В зависимости от агрегатного состояния растворителя растворы бывают жидкими, газообразными и твердыми.

Процентная концентрация или массовая или объемная доля (С) когда состав раствора указывается в процентном отношении массы или объема растворенного вещества к общей массе или общему объему раствора. Молярная концентрация или молярность (См) – это число молей вещества, приходящееся на один литр раствора. Моляльная концентрация или моляльность ( m) – это число молей растворенного вещества, приходящееся на 1 кг или 1000 г растворителя. m=n/G2 моль /растворителя.

Эквивалентная концентрация (Сн) или нормальность – это число эквивалентов растворенного вещества в молях приходящееся на один литр раствора. Их значения получают делением числа эквивалентов растворенного вещества в молях на объем раствора в литрах.

Титр раствора (Т0 – это число граммов растворенного вещества в 1 см3( 1 мл) раствора. Он определяется отношением массы растворенного вещества G1 в граммах к объему раствора (V3 в мл).

Взаимная растворимость веществ зависит от их природы. Опытным путем установлено, что вещества лучше растворяются в тех растворителях, которые химически им подобны. Это обобщение часто формулируется в виде более простой формулы: подобное растворяется в подобном. Не все вещества могут быть растворены : ковалентные твердые вещества типа алмаза или кварца не растворяются ни в полярных , ни в неполярных растворителях.

Насыщенный раствор – раствор который при данной температуре находится в равновесии с избытком растворенного вещества. Скорость растворения вещества равна скорости обратного процесса, скорости кристаллизации. Если концентрация раствора меньше концентрации насыщенного раствора, то он называется ненасыщенным. При медленном охлаждении насыщенных растворов удается получить пересыщенные растворы в которых содержится больше растворенных веществ чем в насыщенных.

Растворимость -это количество вещества в г или молях в насыщенном растворе отнесенное к массе в г или объему растворителя в литрах называется растворимостью.

Растворимость твердых веществ. 1.В воде растворимы все нитраты, все ацетаты, нитриты, хлораты, все хлориды, бромиды, иодиды за исключением солей серебра, Pb, одновалентной ртути , а также иодида двухвалентной ртути. В воде растворимы: все соли натрия, калия , аммония. В воде растворимы гидроксиды щелочных металлов, гидроксид аммония, гидроксиды бария кальция и стронция. 2.В воде нерастворимы соли металлов побочных подгрупп периодической таблицы следующих кислот: угольной, ортофосфорной, сернистой сероводородной и кремниевой,а также в воде нерастворимы гидроксиды всех металлов, за исключением металлов подгрупп 1А и 2А периодической таблицы.

Растворимость газов в жидкостях зависит от парциального давления газов над поверхностью растворов. Закон Генри: растворимость данного газа в жидкости прямо пропорциональна его давлению над жидкостью. Математическая формула этого закона: Сr =k*p(г), где Сr – растворимость газа в жидкости, p(г) – парциальное давление данного газа над раствором, k – коэффициент пропорциональности , называемой постоянной Генри. Особенность растворимости газов в жидкости является то, что это всегда экзотермические процессы, и согласно принципу Ле-Шателье повышение температуры ведет к снижению растворимости газов, а снижение температуры к увеличению растворимости.

Растворимость жидкостей в жидкостях. 2 особенности: 1) жидкость при достижении некоторой температуры называется критической температурой растворения, ограниченная растворимость переходит в неограниченную.

2) Взаимная растворимость жидкостей часто зависит от присутствия третьего компонента, Н₂О и этиловый спирт неограниченно растворимы друг в друге но если в раствор ввести карбонат калия то после его растворения образуются два слоя.

studfiles.net

7. Растворы. Виды концентраций растворов.

1. В каких единицах измеряют состав раствора? Как они связаны между собой?

2. В чем различие между скоростью растворения и растворимостью?

3. Как соотносятся температуры кипения и замерзания растворов и чистых растворителей?

4. Как изменяется давление пара растворителя при растворении в нем нелетучих веществ?

5. Как осмотическое давление зависит от природы растворенного вещества?

6. Определить массовую долю растворенного вещества в растворе, в котором 75 г сахара растворены в 217 г воды.

7. Найти массовую долю растворенного вещества, если к 120 г с массовой долей 30% прибавили 200 мл воды.

8. Сколько граммов серной кислоты содержится в 500 мл 25 %-го раствора, плотность которого равна 1,170 г/мл?

9. Сколько граммов глауберовой соли Na₂ SO₄ 10H₂O и воды необходимо взять для приготовления 750 г 10 %-го раствора Na₂ SO₄?

10. Сколько граммов едкого кали и воды надо взять для приготовления 500 мл 20%-го раствора плотностью 1,19 г/мл?

11. Какова молярность раствора щелочи в 250 мл раствора содержащего 10 г едкого натра?

12. Какова нормальность 3 М раствора сульфата меди?

13. Какова молярность 0,1 Н раствора нитрата серебра?

14. На нейтрализацию 50 мл раствора кислоты было израсходовано 25 мл 0,5 Н раствора щелочи. Чему равна нормальность кислоты?

8. Теория электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Степень диссоциации

1. Каков механизм электролитической диссоциации полярных молекул и соединений с ионной кристаллической решеткой?

2. Как связаны между собой степень диссоциации и константа диссоциации?

3. Чем различаются понятия кислоты (основания) в рамках теорий электролитической диссоциации и протолитической теории?

4. Что такое ионы? Какие ионы называются катионами, а какие – анионами? Приведите примеры катионов и анионов.

5. Какова главная причина электролитической диссоциации в водных растворах?

6. Что называется степенью диссоциации? От чего она зависит?

7. Что характеризует константа диссоциации?

8. Почему водный раствор серной кислоты проводит электрический ток, а безводная серная кислота не проводит? Ответ объясните.

9. Изобразите схему образования гидратированных ионов фторида калия при его растворении в воде.

9. Ионные реакции в водных растворах. Смещение ионного равновесия.

1. В каком направлении протекают реакции ионного обмена?

2. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций между K₂SiO₃ и HCl; BaCl₂ и Na₂SO₄; Al₂(SO₄)₃ и Pb(NO₃)₂.

3. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионными уравнениями:

Zn²⁺ + H₂S = ZnS↓ + 2H⁺;

Mg²⁺ + CO₃^2- = MgCO3↓;

H⁺ + OH^— = H₂O.

4. К каждому из веществ Al(OH)₃; H₂SO₄; Ba(OH)₂ добавили раствор KOH. В каких случаях произошли реакции? Выразите их молекулярными и ионными уравнениями.

5. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами H₂SO₄ и Ba(OH)₂; FeCl₃ и NH₄OH; CH₃COONa и HCl; Hg(NO₃)₂ и NaI; NH₄Cl и Ca(OH)₂.

10. Ионное произведение воды. Водородный показатель

1. Как связан водородный показатель с концентрациями протонов и гидроксид-ионов?

2. Что называется ионным произведение воды?

3. Что называется водородным показателем среды рН?

4. Что называется показателем гидроксильных ионов рОН?

5. Чему равен рН водного раствора хлорида натрия?

6. Что такое индикаторы и для чего они применяются?

7. Приведите примеры одноцветных и двухцветных индикаторов.

8. Чем отличается универсальный индикатор от других индикаторов?

9. Вычислите рН 0,001 М HCl и 0,001 М NaOH, считая, что электролиты полностью диссоциированы.

10. Рассчитайте рН 0,05 М водного раствора HNO₃.

11. Вычислите рН 0,18 М раствора аммиака.

12. Вычислите рН раствора, в 1 л которого содержится 0,51 мг ионов ОН^—.

13. 25 мл 10 %-ного раствора HCl (ρ = 1,05) растворили до 500 мл. Вычислите рН разбавленного раствора.

studfiles.net

Концентрация растворов — это… Что такое Концентрация растворов?

Концентрация  — величина, характеризующая количественный состав раствора.

Согласно правилам ИЮПАК, концентрацией растворённого вещества (не раствора) называют отношение количества растворённого вещества или его массы к объёму раствора (моль/л, г/л), то есть это отношение неоднородных величин.

Те величины, которые являются отношением однотипных величин (отношение массы растворённого вещества к массе раствора, отношение объёма растворённого вещества к объёму раствора), правильно называть долями. Однако на практике для обоих видов выражения состава применяют термин концентрация и говорят о концентрации растворов.

Существует много способов выражения концентрации растворов.

Массовая доля

Массовая доля — отношение массы растворённого вещества к массе раствора. Массовая доля измеряется в долях единицы или в процентах.

,

где:

• m₁ — масса растворённого вещества, г ;
• m — общая масса раствора, г .

Массовое процентное содержание компонента, m%

m_%=(m_i/Σm_i)*100

В бинарных растворах часто существует однозначная (функциональная) зависимость между плотностью раствора и его концентрацией (при данной температуре). Это даёт возможность определять на практике концентрации важных растворов с помощью денсиметра (спиртометра, сахариметра, лактометра). Некоторые ареометры проградуированы не в значениях плотности, а непосредственно концентрации раствора (спирта, жира в молоке, сахара). Следует учитывать, что для некоторых веществ кривая плотности раствора имеет максимум, в этом случае проводят 2 измерения: непосредственное, и при небольшом разбавлении раствора.

Часто для выражения концентрации (например, серной кислоты в электролите аккумуляторных батарей) пользуются просто их плотностью. Распространены ареометры (денсиметры, плотномеры), предназначенные для определения концентрации растворов веществ.

Пример. Зависимость плотности растворов H₂SO₄ от её массовой доли в водном растворе при 25 °C^{[источник не указан 235 дней]}

ω, %	5	10	15	20	30	40	50	60	70	80	90	95
ρ H2SO4, г/мл	1,032	1,066	1,102	1,139	1,219	1,303	1,395	1,498	1,611	1,727	1,814	1,834

Объёмная доля — отношение объёма растворённого вещества к объёму раствора. Объёмная доля измеряется в долях единицы или в процентах.

,

где:

• V₁ — объём растворённого вещества, л;
• V — общий объём раствора, л.

Как и было указано выше, существуют ареометры, предназначенные для определения концентрации растворов определённых веществ. Такие ареометры проградуированы не в значениях плотности, а непосредственно концентрации раствора. Для распространённых растворов этилового спирта, концентрация которых обычно выражается в объёмных процентах, такие ареометры получили название спиртомеров или андрометров.

Молярность (молярная объёмная концентрация)

Молярная концентрация — количество растворённого вещества (число молей) в единице объёма раствора. Молярная концентрация в системе СИ измеряется в моль/м³, однако на практике её гораздо чаще выражают в моль/л или ммоль/л. Также распространено выражение в «молярности». Возможно другое обозначение молярной концентрации , которое принято обозначать М. Так, раствор с концентрацией 0,5 моль/л называют 0,5-молярным. Примечание: единица «моль» не склоняется по падежам. После цифры пишут «моль», подобно тому, как после цифры пишут «см», «кг» и т. д.

,

где:

Нормальная концентрация (мольная концентрация эквивалента, или просто «нормальность»)

Нормальная концентрация — количество эквивалентов данного вещества в 1 литре раствора. Нормальную концентрацию выражают в моль-экв/л или г-экв/л (имеется в виду моль эквивалентов). Для записи концентрации таких растворов используют сокращения «н» или «N». Например, раствор содержащий 0,1 моль-экв/л, называют децинормальным и записывают как 0,1 н.

,

где:

Нормальная концентрация может отличаться в зависимости от реакции, в которой участвует вещество. Например, одномолярный раствор H₂SO₄ будет однонормальным, если он предназначается для реакции со щёлочью с образованием гидросульфата калия KHSO₄, и двухнормальным в реакции с образованием K₂SO₄.

Мольная (молярная) доля

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

,

где:

• ν_i — количество i-го компонента, моль;
• n — число компонентов;

Моляльность (молярная весовая концентрация, моляльная концентрация)

Моляльность — количество растворённого вещества (число моль) в 1000 г растворителя. Измеряется в молях на кг, также распространено выражение в «моляльности». Так, раствор с концентрацией 0,5 моль/кг называют 0,5-мольным.

,

где:

Следует обратить особое внимание, что несмотря на сходство названий, молярная концентрация и моляльность — величины различные. Прежде всего, в отличие от молярной концентрации, при выражении концентрации в моляльности расчёт ведут на массу растворителя, а не на объём раствора. Моляльность, в отличие от молярной концентрации, не зависит от температуры.

Титр раствора

Титр раствора — масса растворённого вещества в 1 мл раствора.

,

где:

• m₁ — масса растворённого вещества, г;
• V — общий объём раствора, мл;

В аналитической химии обычно концентрацию титранта пересчитывают применительно к конкретной реакции титрования таким образом, чтобы объём использованного титранта непосредственного показывал массу определяемого вещества; то есть титр раствора показывает, какой массе определяемого вещества (в граммах) соответствует 1 мл титрованного раствора.

Весообъёмные проценты

Соответствуют отношению массы одной части вещества (например, 1 г) к 100 частям объёма раствора (например, к 100 мл).^[1] Этот способ выражения используют, например, в спектрофотометрии, если неизвестна молярная масса вещества или если неизвестен состав смеси, а также по традиции в фармакопейном анализе.^[2]

Другие способы выражения концентрации растворов

Существуют и другие, распространённые в определённых областях знаний или технологиях, методы выражения концентрации. Например, в фотометрии часто используют массовую концентрацию, равную массе растворённого вещества в 1 л раствора. При приготовлении растворов кислот часто указывают, сколько объёмных частей воды приходится на одну объёмную часть концентрированной кислоты (например, 1:3). Концентрация загрязнений в воздухе может выражаться в частях на миллион (ppm). Иногда используют также отношение масс (отношение массы растворённого вещества к массе растворителя) и отношение объёмов (аналогично, отношение объёма растворяемого вещества к объёму растворителя).

Применимость способов выражения концентрации растворов, их свойства

В связи с тем, что моляльность, массовая доля, мольная доля не включают в себя значения объёмов, концентрация таких растворов остаётся неизменной при изменении температуры. Молярность, объёмная доля, титр, нормальность изменяются при изменении температуры, так как при этом изменяется плотность растворов. Именно моляльность используется в формулах повышения температуры кипения и понижения температуры замерзания растворов.

Разные виды выражения концентрации растворов применяются в разных сферах деятельности, в соответствии с удобством применения и приготовления растворов заданных концентраций. Так, титр раствора удобен в аналитической химии для волюмометрии (титриметрического анализа) и т. п.

Формулы перехода от одних выражений концентраций растворов к другим

От массовой доли к молярности:

,

где:

• ρ — плотность раствора, г/л;
• ω — массовая доля растворенного вещества в долях от 1;
• M₁ — молярная масса растворенного вещества, г/моль.

От молярности к нормальности:

,

где:

От массовой доли к титру:

,

где:

• ρ — плотность раствора, г/л;
• ω — массовая доля растворенного вещества в долях от 1;

От молярности к титру:

,

где:

• M — молярность, моль/л;
• M₁ — молярная масса растворенного вещества, г/моль.

От молярности к моляльности:

,

где:

• M — молярность, моль/л;
• ρ — плотность раствора, г/мл;
• M₁ — молярная масса растворенного вещества, г/моль.

От моляльности к мольной доле:

,

где:

• m_i — моляльность, моль/кг;
• M₂ — молярная масса растворителя, г/моль.

Наиболее распространённые единицы

Эта статья содержит незавершённый перевод с английского языка. Вы можете помочь проекту, переведя её до конца.

Примечания

dikc.academic.ru

Другие виды концентраций — Справочник химика 21

    Современный этап научно-технического прогресса определяет ряд особенностей организации производства химических предприятий. Основными из них являются повышение уровня концентрации путем строительства крупных химических предприятий, значительного расширения и реконструкции действующих изменение структуры сырьевой базы. Все в больших количествах применяются нефтегазовое сырье, другие виды газообразных и жидких веществ или твердого сырья в мелкодисперсной фазе, что является важной предпосылкой организации непрерывных процессов производства. Нефть и газы поступают по веткам магистральных трубопроводов. Поэтому запасы этого сырья на предприятиях незначительны. Такая орга- [c.14]
    Установить наличие водородной связи можно различными способами, в том числе измерением дипольных моментов, по особенностям растворимости, понижению температуры замерзания, теплотам смешения, но наиболее важный способ основан на том влиянии, которое оказывает водородная связь на вид инфракрасных [9] и других спектров. Частоты колебаний в ИК-спектре таких групп, как О—Н и С = О, значительно сдвигаются, если эти группы участвуют в образовании водородной связи. При этом всегда наблюдается сдвиг полос поглощения в область более низких частот для обеих групп А—Н и В, причем для первых этот сдвиг более значителен. Например, свободная группа ОН в спиртах и фенолах поглощает в области от 3590 до 3650 см если же эта группа участвует в образовании водородной связи, полоса поглощения смещается на 50—100 см и расположена в области от 3500 до 3600 см [10]. Во многих случаях в разбавленных растворах только часть ОН-групп участвует в образовании водородных связей, а часть находится в свободном состоянии, тогда в спектрах наблюдается два пика. С помощью инфракрасной спектроскопии можно различить меж- и внутримолекулярные водородные связи, поскольку первые дают более интенсивный пик при повышении концентрации. Для определения водородных связей используются и другие виды спектроскопии КР-, электронная, ЯМР-сиектроскопия [11, 12]. Поскольку при образовании водородной связи протон быстро переходит от одного атома к другому, ЯМР-спектрометр записывает усредненный сигнал. Водородную связь определяют обычно по смещению химического сдвига в более слабое поле. Водородная связь меняется в зависимости от температуры и концентрации, поэтому сравнение спектров, записанных в разных условиях, служит для определения наличия водородной связи и измерения ее прочности. Как и в ИК-спектрах, в спектрах ЯМР можно различить меж- и внутримолекулярные водородные связи, так как последняя не зависит от концентрации. [c.115]

    В анализе любым химическим методом прежде всего отмеривают определенное количество анализируемого материала. В весовом анализе железо, например, осаждают в виде гидроокиси. Осадок отделяют фильтрованием, промывают, прокаливают и взвешивают. На основании этого веса рассчитывают содержание железа в анализируемом материале. В объемном анализе железо обычно сначала восстанавливают до двухвалентного затем определяют объем раствора марганцевокислого калия, необходимый для окисления железа до трехвалентного. Зная концентрацию раствора марганцовокислого калия, можно рассчитать содержание железа в исследуемом материале. В колориметрическом анализе железо переводят в какое-либо окрашенное соединение, например, роданидный комплекс красного цвета. Затем измеряют тем или другим способом концентрацию окрашенного комплекса по интенсивности окраски раствора и на основании этого рассчитывают содержание железа в анализируемом материале. [c.16]

    Определите плотности имеющихся в лаборатории растворов кислот и щелочей и по табличным данным найдите их концентрации. Пересчитайте процентную концентрацию раствора в другие виды концентраций. [c.93]

    Для процессов, идущих при постоянном объеме, замена парциальных давлений концентрациями с помощью уравнения идеальных газов р = с/ Т приводит нас к другому виду выражения изотермы реакции [c.126]

    При очистке нефтесодержащих и некоторых других видов сточных вод в закрытых окситенках выделяющиеся в процессе биоокисления углеводороды могут накапливаться во взрывоопасных концентрациях. Во избежание нежелательных последствий поддержание определенного газового режима должно быть автоматизировано. [c.168]

    Если в насыщенном растворе малорастворимого электролита, например карбоната кальция, увеличить концентрацию ионов Са +, добавив к раствору некоторое количество хорошо растворимого a l2, то это вызовет уменьшение концентрации ионов СОд-вследствие сдвига равновесия влево и образования некоторого дополнительного количества твердой фазы. Того же эффекта можно добиться, если добавить к такому раствору какой-либо хорошо растворимый карбонат, например Naj Oj. Увеличение концентрации одного вида гонов в насыщенном растворе малорастворимого электролита приводит к уменьшению концентрации другого вида ионов. Величина же ПР остается постоянной при данной температуре. [c.120]

    Обычно состав твердых материалов выражают в следующих концентрациях 1) в весовых отношениях (вес./вес.) или весовых процентах, 2) мольпо-весовых (число молей на единицу веса), 3) мольных, 4) атомных и 5) эквивалентных. Пересчет состава твердых материалов с одних видов концентрации на другие производится теми же методами, как и для растворов (стр. 12 и сл.). Наиболее часто для твердых материалов приходится производить пересчет с их молекулярного состава, т. е. выраженного в виде тех или иных соединений, на весовое содержание (в процентах) отдельных компонентов и обратно, а также нeJ)e чeт их состава на безводный. [c.28]

    Другие виды концентраций [c.74]

    В уравнениях (I. 157) и (1. 158) по смыслу всего изложенного выше должна стоять объемная молярная концентрация с. Однако на практике часто пользуются и другими видами концентрации, например, моляльностью т (в моль на 1 кг растворителя) или моль, долями. От этого термодинамическая строгость этих уравнений не пропадает, но коэффициент активности приобретает несколько иной химический смысл, и характер связи его с менделеевским взаимодействием становится более сложным, особенно в концентрированных растворах .  [c.66]

    Чтобы понять механизм переноса вещества к поверхности электрода, вернемся к гальванической цепи, через которую проходит электрический ток, но на этот раз с точки зрения изменения концентрации растворенных веществ. До включения тока концентрация вещества одинакова во всех точках раствора, и между электродами и раствором имеются некоторые скачки потенциала, которые называются равновесными и выражаются уравнением Нернста (стр. 18). После включения тока ионы или молекулы одного вида превращаются в ионы или молекулы другого вида. Концентрация растворенных веществ вблизи электрода изменяется и начинается ее выравнивание. Этот процесс носит название диффузии. Он имеет необычайно широкое распространение в природе и технике. Читатель сталкивается с ним на каждом шагу в своей повседневной жиз- [c.50]

    Коэффициенты активности безразмерны. При использовании других видов концентраций и активностей получают коэффициенты активности fm.ft или / z,i. несколько отличающиеся числовыми значениями. [c.55]

    Для удобства и большей наглядности изображения зависимости растворимости от условий равновесия широко пользуются графическими методами. Для этого по экспериментальным данным, которые сводят в таблицы, строят кривые растворимости (рис. 71) по оси абсцисс откладывают температуру, а по оси ординат — растворимость, выражаемую, например, числом граммов вещества на 1000 г растворителя или в других видах концентраций (см. 2). [c.185]

    Осуществив указанные мероприятия, можно довести запыленность производственных- помещений катализаторных фабрик до концентрации, практически безопасной для здоровья. ПДК силикатной пыли, содержащей более 70% 8102, в воздухе рабочей зоны производственных помещений до 1 мг/м , т. е. в 5—10 раз меньше, чем других видов нетоксичной пыли. [c.163]

    В отличие от других видов миграции, которая при отсутствии благоприятных условий может не идти совсем, диффузия углеводородов, обусловленная собственным движением молекул, происходит всегда. Интенсивность диффузии, так же как и фильтрация, прямо пропорциональна разнице давлений (концентраций) и обратно пропорциональна расстоянию. Если в каком-либо участке породы концентрация молекул углеводородов больше, чем в другом, то вследствие собственного движения молекул их диффузионный поток направлен от большей концентрации к меньшей. [c.83]

    За стандартное состояние компонента реального раствора можно принять любое состояние. В таком случае Р° может не совпадать с давлением насыщенного пара над чистым компонентом. За стандартное состояние растворителя удобно принять его состояние в чистом виде, т. е. при дс1- — 1. Для растворенного вещества стандартное состояние можно выбрать аналогично, считая, что 02=1 при Х2 . Но может оказаться удобным принять в качестве стандартного состояния растворенного вещества его состояние в бесконечно разбавленном растворе. Дополнительно считают, что раствор в стандартном состоянии обладает свойствами идеального раствора. Если вместо молярной доли используют другие выражения концентраций, то стандартному состоянию компонента раствора может соответствовать равенство единице его концентрации, выраженной не через Хс, а с помощью другой выбранной величины (с,, пц). [c.182]

    Металл, опущенный в раствор, содержащий ионы этого металла, относится к,электродам первого рода. В этом случае электродный потенциал определяется концентрацией ионов одного вида, а от концентрации ионов другого вида почти не зависит. [c.237]

    Прибавление к воде ионов Н+ и ОН сдвигает ионное равновесие воды. Концентрации обоих ионов меняются и становятся не равными друг другу. Однако произведение концентраций ионов Н+ и ОН не меняется и остается равным ионному произведению воды, т. е. 10 . Это даёт возможность вычислить концентрацию одного вида ионов, если известна концентрация другого вида ионов, а именно  [c.56]

    Форма кривой и величина скачка потенциала зависят от природы редокс-системы, но не зависят от концентрации определяемого вещества (отличие от других видов титрования). [c.196]

    Сферические и пластинчатые мицеллы являются крайними типами мицеллярных структур, резко различающимися по степени асимметричности. Исследования строения мицеллярных растворов различными методами показывают, что возможны другие виды мицелл, приобретающих все более асимметричную форму по мере увеличения концентрации ПАВ. При этом каждый тип мицелл устойчиво существует [c.43]

    Проблемы, связанные с разделением фаз. На теплообменники могут воздействовать различные агрессивные вещества. Вместе с тем могут возникать другие виды воздействий, связанные с разделением фаз во время охлаждения или нагрева. Один случай уже ранее рассматривался образование и удар капель воды в газе с содержанием СОо. Аналогичная проблема может возникать в случае, когда газ содержит определенную долю НзЗ, что характерно для ряда нефтеперегонных процессов в таких случаях необходимо использовать аустенитную сталь для труб [10]. В некоторых процессах в результате синтеза в химических реакторах может образовываться небольшое количество органических кислот, таких, как муравьиная, уксусная и масляная, которые могут конденсироваться преимущественно при опускном течении жидкости в охладителях, а затем в дисцилляционных установках. Вниз по потоку от точки начала конденсации кислоты становятся все более разбавленными и менее коррозионными. Кроме основных компонентов потока в реакторах образуются небольшие количества агрессивных соединений, что способствует увеличению скорости коррозии. В качестве примера можно привести цианид водорода, который образуется в реакторах при каталитическом крекинге жидкости. Однако отложения, образующиеся вследствие выноса из дистилляционных установок, могут оказаться полезными. Ранее было отмечено, что углеродистая сталь обладает стойкостью при работе парциального конденсатора очистителя СОа, несмотря на то, что в газовой фазе концентрация СО2 высока. Это происходит отчасти вследствие выноса карбоната калия или раствора аминовой кислоты, из которых происходит выделение СО2, что значительно уменьшает кислотность конденсата. Кислород способствует ускорению ряда коррозионных процессов (а именно образованию сернистых соединений за счет НзЗ) и коррозии за счет СО2, а случайное загрязнение кислородом (например, из-за [c.320]

    Увеличение концентрации одного вида ионов в насыщенном растворе малорастворимого электролита приводит к уменьшению концентрации другого вида ионов. Величина же ПР при данной температуре остается постоянной. [c.79]

    Если привести в соприкосновение два раствора одного и того же электролита, но различной концентрации, и поместить в каждый из них по одинаковому электроду, обратимому относительно одного или другого вида ионов электролита, то образуется концентрационная цепь с переносом. Например, [c.26]

    Биологическое поражение нефтяных масел существенно повышает их коррозионную активность по отношению к металлам, в том числе к алюминию и его сплавам, не корродирующим при контакте с маслами в обычных условиях эксплуатации. Это связано с усилением химической коррозии из-за образования в масле при жизнедеятельности микроорганизмов таких агрессивных веществ, как органические и минеральные кислоты, аммиак, свободная сера, двуокись углерода, сероводород. Может наблюдаться Также электрохимическая коррозия— на отдельных участках поверхности металла образуются колонии микроорганизмов (в виде наростов), что усиливает аэрацию, увеличивает концентрацию кислорода на этих участках и создает там-разность потенциалов. Другой вид электрохимической коррозии возникает в результате жизнедеятельности сульфатвосстанав-ливающих бактерий, под действием которых из сульфатов образуются ионы серы, реагирующие затем с металлом, образуя сульфиды. Этот процесс получил название катодной деполяризации. Коррозии способствует склонность многих микроорганизмов к разрушению [c.71]

    Уже не раз было установлено, что все моющие средства представляют собой смачивающие агенты, но что лишь немногие агенты обладают качествами моющих средств. Этот факт становится полностью понятным, если егб рассматривать с точки зрения коэффициента распределения. Многие смачивающие агенты способны выполнять свою задачу лишь в отношении ограниченного количества веществ, но тем не менее они могут быть полезными благодаря случайному соединению в них различных свойств. Так, например, очень немногие смачивающие средства обладают способностью смачивать чистое минеральное масло, и, следовательно, их нельзя расценивать как хорошие моющие средства общего назначения. В то же время они в состоянии удовлетворительно смачивать другие виды масел и вполне могут служить в качестве моющих средств для их удаления. Принимая во внимание, что смачивание минерального масла связано с наибольшими трудностями, включение такового в состав искусственных пятнообразователей исключает возможность испытания всех моющих средств, за исключением разве только тех, которые обладают высшей степенью смачивающей способности. По этой причине для искусственного пятнообразования применяют обычно масла, которые смачиваются легче, чем минеральное. Надо полагать, что вид масла, применяемого для указанной цели, является одной из главнейших переменных величин, вызывающих столь резкие расхождения в лабораторной оценке моющих средств. Приведенные ниже данные, которые заимствованы из каталога поверхностно-активных веществ, изготовляемых фирмой Атлас (см. ссылку 58), иллюстрируют разнообразие коэффициента распределения, свойственного этим средствам в отношении минерального масла. Концентрация всех растворов перечисленных средств равна 0,1%. [c.61]

    Уравнению (1.122) можно придать другой вид, введя в него объемную молярную концентрацию i = ni/V и воспользовавшись уравнением (1.101), которое в данном случае имеет вид  [c.51]

    Наиболее важным и сложным является изучение влияния химических соединений в воде водоемов на здоровье человека. Санитарно-токсикологическое исследование ставит целью обнаружение максимальной недействующей дозы (концентрации) вредного вещества в условиях длительного воздействия на организм животных. Как правило, хронический эксперимент ведется на белых беспородных крысах, и лишь в том случае, когда имеется значительная разница в видовой чувствительности, выбирается также другой вид животных. Для опыта берут концентрации, различающиеся в 5—10 раз. Продолжительность опыта не менее 6 месяцев. Отбираются тесты, оказавшиеся наиболее эффективными в предшествующем подостром эксперименте. Наряду со специфическими широко применяются тесты, отражающие функциональное состояние организма. Для выявления минимальных эффектов загрязнителей среди неспецифических показателей особое место занимает метод условных рефлексов. Более 60 % утвержденных ПДКв, в том числе почти все регламенты, установленные по санитарно-токсикологическому признаку вредности, были обоснованы с использованием метода условных рефлексов. [c.18]

    Какая величина является общей для всех приведенных способов выражения концентрации растворов Что принимается за основу для перевода одного вида концентрации в другой  [c.20]

    Так, состав системы может быть выражен число.м молей компонента или весом компонента в единице объема. Эти величины называются молярной (С ) и весовой (С) концентрациями компонента и в отличие от безразмерных мольдроби и весовой доли имеют размерности моль м или кг/м соответственно. Есть и другие виды концентраций. Так, относительный молярный состав бинарной системы определяется соотношением [c.74]

    Такое построение можно применить для всех адиабатических равновесных реакций, что значительно сокращает расчет. Наряду с описанным промежуточным охлаждением на практике применяется и другой вид охлаждения, который состоит в дополнительном введении исходной смеси (холодный газ) в определенное, заранее установленное место реактора. В этом случае изменяется построение, изображенное на рис. 11-23, потому что при введении холодного газа из-за увеличения числа молей на входе выход уменьшается и вследствие уменьшения входной концентрации Сд наклон прямой увеличивается. На рис. 11-24 приводится построение для случая применения холодного (200° С) газа. Непосредственцре введение холодного газа экономически более выгодно, чем использование теплообменников (меньшая стоимость аппаратурного оформления). При этом достигается лучший теплообмен, так как газ с низкой температурой в аппарате немедленно нагревается до температуры входящего вещества [c.223]

    При других экстремальных концентрациях, при которых для всех состояний значение (М) [c.357]

    С другой стороны, И ЭТО опять же относится и к другим видам углеродных матриц, кинетика и механизм фторирования чрезвычайно чувствительны к температурам их предшествующей термообработки. Общие кинетические кривые отличаются от кривых для природных графитов тем, что у саж отсутствуют диффузионные ограничения при фторировании в связи с малым размером их частичек и высокоразвитой поверхностью. Максимальная концентрация фтора в саже достигается примерно при 400 С [6-172]. Зависимость структуры, состава и цвета фторидов, полученных при различных условиях фторирования исходной и термообработанной при разных температурах саж, дана в табл. 6-29. Цвет фторированных продуктов определяется не только глубиной фторирования, но и видом С—Г связей. [c.397]

    На рпс. 31 показана зависимость усредненного размера и физико-химических свойств ССЕ в мазуте западно-сибирской нефти от количества активирующей (модифицирующей) добавки— экстракте 111 фракции (по данным И. Н. Афанасьевой) [171J. Размеры ССЕ измеряли адсорбционно-ситовым методом фракционирования 25%-й пробы мазута в бензоле последовательно на восьми образцах силикагелей в порядке возрастания размера их пор от 2,2 до 60 нм на колонках высотою 1 м и внутренним диаметром 0,015 м. Аналогичные экстреграммы вида концентрация — размер , по данным того же автора на том же сырье, но с использованием других методов измерения ССЕ (кондуктометрический) приведены на рис. 32. Из экстреграмм рис. 32 видно, что во всех случаях наблюдается экстремальная зависимость усредненного размера ССЕ от количества добавки. Оптимальной концентрацией добавки экстракта для достижения критических размеров ядра ССЕ и адсорбционно-сольватного слоя является 2,0%. Этот метод установления экстремального состояния НДС по зависимости вида концентрация — размер информативен, однако очень сложен и трудоемок и не всегда доступен для заводских лабораторий. [c.115]

    От такого окисленного следует отличать другой вид искусственного асфальта — остаточный , который получается в остатке после отгонки из нефти масла в процессе постепенной концентрации смолистых и асфальтовых веществ. Оба вида искусственных асфальтов отличаются от природных прежде всего низким содержанием минеральных примесей и серы, отсутствием асфаль-тогеновых кислот, приближаясь по составу к чистому битуму. [c.90]

    Вспомним, что энергия электростатических взаимодействий между ионами убывает обратно пропорционально первой степени расстояния. В то же время энергия ван-дер-ваальсовых взаимодействий убывает обратно пропорционально шестой степени расстояния, а водородные связи вообще возникают лишь при прямом контакте между взаимодействующими частицами. Поэтому электростатические взаимодействия начинают проявляться на значительно больших расстояниях между частицами, чем любые другие виды нековалентных взаимодействий. Следовательно, они проявляются при существенно более низких концентрациях растворенного вещества, чем другие нековалентные взаимодействия. Поэтому в то время как коэффициенты активности незаряженных частиц часто можно считать близкими к единице для довольно концентрированных растворов, учет отклонений от законов идеальных растворов для ионов становится существенным при низких концентрациях. Этот учет для разбавленных растворов электролитов делается в теории Дебая — Гюккеля. Вывод основного уравнения этой теории довольно громоздок и в нашем курсе мы ограничимся лишь качественным рассмотрением вопроса. [c.234]

    Таким образом, замена части кокса другими видами топлива оказывает отрицательное влияние с тепловой и положительное с технологической точек зрения. » Обратимся теперь к параметрам дутья. Как обога-/ щение дутья кислородом», та1Г и в еличение влагосо- держания увеличивают суммарную концентрацию кислорода в дутье. Однако в термическом отношении влияние их соверщенно различно. Обогащение дутья кислородом увеличивает температуру как в зоне А, так /.ив зоне Б и уменьшает их протяженность. Влага дутья / проходит без изменения зону , но за счет нагрева Ъ влаги температура этой зоны уменьщается. Особенно резко сказывается охлаждающее влияние влаги на зону Б вследствие разложения НгО, при этом протяжен-1 ность зоны Б увеличивается. -=55=- [c.152]

    Для того чтобы измеренные значения э. д. с. ячейки совпадали с вычисленными по термодинамическому уравнению (463), а также по уравнению Гиббса — Гельмгольца, необходимо проводить измерения при бесконечно малом токе. Только при этом условии прюцесс идет обратимо и система остается е равновесии. Так как в уравнение (464) входят концентрации веществ вблизи ловерхности электрода, то они должны быть одинаковы как на поверхности электрода, так и в объеме раствора. Если концентрации вблизи электрода отклоняются от среднего значения, то возникает концентрационное перенапряжение и процесс становится термодинамически необратимым. Другие виды перенапряжения будут рассмотрены позднее. [c.311]

    Для механизма (Е1сВ)ц уравнение скорости имеет другой вид ско-рость=А [субстрат] [В-]/[ВН], однако чаще всего и это бесполезно, так как единственная разница заключается в том, что скорость также зависит (обратно) от концентрации сопряженной основанию кислоты, которой обычно служит растворитель поэтому изменения концентрации невозможно измерить. [c.92]

    В осадочной хроматографии, как и в других видах хроматографического анализа, представляет большой интерес характер осаждения хроматографируемого вещества, т. е. изотерма осаждения, представляющая собой функциональную зависимость между концентрацией осаждаемого иона в растворе и его концентрацией в осадке при постоянной температуре. [c.240]

---

chem21.info

Концентрация растворов — это… Что такое Концентрация растворов?

Концентрация  — величина, характеризующая количественный состав раствора.

Согласно правилам ИЮПАК, концентрацией растворённого вещества (не раствора) называют отношение количества растворённого вещества или его массы к объёму раствора (моль/л, г/л), то есть это отношение неоднородных величин.

Те величины, которые являются отношением однотипных величин (отношение массы растворённого вещества к массе раствора, отношение объёма растворённого вещества к объёму раствора), правильно называть долями. Однако на практике для обоих видов выражения состава применяют термин концентрация и говорят о концентрации растворов.

Существует много способов выражения концентрации растворов.

Массовая доля

Массовая доля — отношение массы растворённого вещества к массе раствора. Массовая доля измеряется в долях единицы или в процентах.

,

где:

• m₁ — масса растворённого вещества, г ;
• m — общая масса раствора, г .

Массовое процентное содержание компонента, m%

m_%=(m_i/Σm_i)*100

В бинарных растворах часто существует однозначная (функциональная) зависимость между плотностью раствора и его концентрацией (при данной температуре). Это даёт возможность определять на практике концентрации важных растворов с помощью денсиметра (спиртометра, сахариметра, лактометра). Некоторые ареометры проградуированы не в значениях плотности, а непосредственно концентрации раствора (спирта, жира в молоке, сахара). Следует учитывать, что для некоторых веществ кривая плотности раствора имеет максимум, в этом случае проводят 2 измерения: непосредственное, и при небольшом разбавлении раствора.

Часто для выражения концентрации (например, серной кислоты в электролите аккумуляторных батарей) пользуются просто их плотностью. Распространены ареометры (денсиметры, плотномеры), предназначенные для определения концентрации растворов веществ.

Пример. Зависимость плотности растворов H₂SO₄ от её массовой доли в водном растворе при 25 °C^{[источник не указан 235 дней]}

ω, %	5	10	15	20	30	40	50	60	70	80	90	95
ρ H2SO4, г/мл	1,032	1,066	1,102	1,139	1,219	1,303	1,395	1,498	1,611	1,727	1,814	1,834

Объёмная доля — отношение объёма растворённого вещества к объёму раствора. Объёмная доля измеряется в долях единицы или в процентах.

,

где:

• V₁ — объём растворённого вещества, л;
• V — общий объём раствора, л.

Как и было указано выше, существуют ареометры, предназначенные для определения концентрации растворов определённых веществ. Такие ареометры проградуированы не в значениях плотности, а непосредственно концентрации раствора. Для распространённых растворов этилового спирта, концентрация которых обычно выражается в объёмных процентах, такие ареометры получили название спиртомеров или андрометров.

Молярность (молярная объёмная концентрация)

Молярная концентрация — количество растворённого вещества (число молей) в единице объёма раствора. Молярная концентрация в системе СИ измеряется в моль/м³, однако на практике её гораздо чаще выражают в моль/л или ммоль/л. Также распространено выражение в «молярности». Возможно другое обозначение молярной концентрации , которое принято обозначать М. Так, раствор с концентрацией 0,5 моль/л называют 0,5-молярным. Примечание: единица «моль» не склоняется по падежам. После цифры пишут «моль», подобно тому, как после цифры пишут «см», «кг» и т. д.

,

где:

Нормальная концентрация (мольная концентрация эквивалента, или просто «нормальность»)

Нормальная концентрация — количество эквивалентов данного вещества в 1 литре раствора. Нормальную концентрацию выражают в моль-экв/л или г-экв/л (имеется в виду моль эквивалентов). Для записи концентрации таких растворов используют сокращения «н» или «N». Например, раствор содержащий 0,1 моль-экв/л, называют децинормальным и записывают как 0,1 н.

,

где:

Нормальная концентрация может отличаться в зависимости от реакции, в которой участвует вещество. Например, одномолярный раствор H₂SO₄ будет однонормальным, если он предназначается для реакции со щёлочью с образованием гидросульфата калия KHSO₄, и двухнормальным в реакции с образованием K₂SO₄.

Мольная (молярная) доля

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

,

где:

• ν_i — количество i-го компонента, моль;
• n — число компонентов;

Моляльность (молярная весовая концентрация, моляльная концентрация)

Моляльность — количество растворённого вещества (число моль) в 1000 г растворителя. Измеряется в молях на кг, также распространено выражение в «моляльности». Так, раствор с концентрацией 0,5 моль/кг называют 0,5-мольным.

,

где:

Следует обратить особое внимание, что несмотря на сходство названий, молярная концентрация и моляльность — величины различные. Прежде всего, в отличие от молярной концентрации, при выражении концентрации в моляльности расчёт ведут на массу растворителя, а не на объём раствора. Моляльность, в отличие от молярной концентрации, не зависит от температуры.

Титр раствора

Титр раствора — масса растворённого вещества в 1 мл раствора.

,

где:

• m₁ — масса растворённого вещества, г;
• V — общий объём раствора, мл;

В аналитической химии обычно концентрацию титранта пересчитывают применительно к конкретной реакции титрования таким образом, чтобы объём использованного титранта непосредственного показывал массу определяемого вещества; то есть титр раствора показывает, какой массе определяемого вещества (в граммах) соответствует 1 мл титрованного раствора.

Весообъёмные проценты

Соответствуют отношению массы одной части вещества (например, 1 г) к 100 частям объёма раствора (например, к 100 мл).^[1] Этот способ выражения используют, например, в спектрофотометрии, если неизвестна молярная масса вещества или если неизвестен состав смеси, а также по традиции в фармакопейном анализе.^[2]

Другие способы выражения концентрации растворов

Существуют и другие, распространённые в определённых областях знаний или технологиях, методы выражения концентрации. Например, в фотометрии часто используют массовую концентрацию, равную массе растворённого вещества в 1 л раствора. При приготовлении растворов кислот часто указывают, сколько объёмных частей воды приходится на одну объёмную часть концентрированной кислоты (например, 1:3). Концентрация загрязнений в воздухе может выражаться в частях на миллион (ppm). Иногда используют также отношение масс (отношение массы растворённого вещества к массе растворителя) и отношение объёмов (аналогично, отношение объёма растворяемого вещества к объёму растворителя).

Применимость способов выражения концентрации растворов, их свойства

В связи с тем, что моляльность, массовая доля, мольная доля не включают в себя значения объёмов, концентрация таких растворов остаётся неизменной при изменении температуры. Молярность, объёмная доля, титр, нормальность изменяются при изменении температуры, так как при этом изменяется плотность растворов. Именно моляльность используется в формулах повышения температуры кипения и понижения температуры замерзания растворов.

Разные виды выражения концентрации растворов применяются в разных сферах деятельности, в соответствии с удобством применения и приготовления растворов заданных концентраций. Так, титр раствора удобен в аналитической химии для волюмометрии (титриметрического анализа) и т. п.

Формулы перехода от одних выражений концентраций растворов к другим

От массовой доли к молярности:

,

где:

• ρ — плотность раствора, г/л;
• ω — массовая доля растворенного вещества в долях от 1;
• M₁ — молярная масса растворенного вещества, г/моль.

От молярности к нормальности:

,

где:

От массовой доли к титру:

,

где:

• ρ — плотность раствора, г/л;
• ω — массовая доля растворенного вещества в долях от 1;

От молярности к титру:

,

где:

• M — молярность, моль/л;
• M₁ — молярная масса растворенного вещества, г/моль.

От молярности к моляльности:

,

где:

• M — молярность, моль/л;
• ρ — плотность раствора, г/мл;
• M₁ — молярная масса растворенного вещества, г/моль.

От моляльности к мольной доле:

,

где:

• m_i — моляльность, моль/кг;
• M₂ — молярная масса растворителя, г/моль.

Наиболее распространённые единицы

Эта статья содержит незавершённый перевод с английского языка. Вы можете помочь проекту, переведя её до конца.

Примечания

biograf.academic.ru