Концентрации раствора формула химия – Концентрации растворов. Массовая и молярная концентрация, Титр, Моляльность, Мольная, массовая, объемная доли. Нормальная (эквивалентная) концентрация, Фактор эквивалентности, Молярная масса эквивалента вещества

Формулы для пересчета концентраций растворов


В приводимой ниже таблице приняты следующие обозначения:

М — мольная масса растворенного вещества, г/моль; Э — эквивалентная масса растворенного вещества, г/моль; р — плотность раствора, г/мл.

* Дли жидкостей может применяться величина Pv, % (об.) —число миллилитров растворенной жидкости в 100 мл раствора.

РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРОВ

Для приготовления определенного количества раствора какого-либо вещества заданной концентрации исходят из следующих данных: а) из количества чистого вещества и растворителя; б) из количества раствора данного вещества с более высокой концентрацией, чем заданная, и количества чистого растворителя или в) из количества двух растворов того же вещества, один из которых имеет концентрацию больше нужной, а другой — меньше.

Растворение вещества в воде

Пусть требуется приготовить А граммов раствора концентрации P [в % (масс.) ]. Тогда:

(I) (2)

где х— необходимая масса растворяемого вещества, г; b—необходимая масса воды, г.

Если нужно приготовить определенный объем V раствора (в мл) концентрации Р, находят по таблицам плотность р (в г/см3) раствора данного вещества требуемой концентрации. Поскольку А = Vp, формула (1) будет иметь вид:

(3)

В тех случаях, когда растворяемое вещество представляет собой кристаллогидрат, т. е. содержит кристаллизационную воду, для расчета необходимого его количества используют формулу:

(4) (5)

где х— необходимая масса кристаллогидрата, г; M1—мольная масса кристаллогидрата; М2—моль-мая масса вещества без кристаллизационной воды; b — необходимая масса воды, г.

Если нужно приготовить раствор объемом V (в мл) заданной нормальности N, вычисляют значение эквивалентной массы Э растворяемого вещества, после чего находят необходимую его навеску (в г) по формуле:

(6)

При приготовлении раствора заданной молярной концентрации применяют аналогичную формулу:

(7)

где М — молярная концентрация раствора; Мв — мольная масса растворяемого вещества; V — заданный объем раствора, мл.

Разбавление раствора водой

Пусть требуется приготовить раствор концентрации Р2 из имеющегося раствора с более высокой концентрацией Р1. Обозначим массу раствора до разбавления А1, а массу раствора после разбавления— А2. Тогда массу воды b (в г), необходимую для разбавления, находят по формуле (8) или (9) в зависимости от того, задано ли значение А\ или А2.

(8)

(9) (10)

В тех случаях, когда известна не масса, а объем раствора, необходимо по таблицам найти плотности растворов данного вещества исходной и конечной концентраций — p1 и р2 соответственно. Тогда, если нужно приготовить раствор объемом V2 (в мл) концентрации Р2 [в % (масс.)], а концентрация исходного раствора равна P1 [(в % (масс.)], то объем исходного раствора вычисляется по формуле:

(11)

Объем воды (в мл) для разбавления: b = V2 - V1

Смешивание двух растворов различной концентрации

Пусть требуется приготовить раствор заданной концентрации из двух растворов того же вещества, один из которых имеет концентрацию больше нужной, а другой — меньше. Чтобы определить, в каких пропорциях следует смешивать растворы, пользуются «правилом креста», которое наглядно показано на следующем примере:

Смешиваемые растворы можно измерять в объемных или массовых частях в зависимости от того, в объемных или массовых процентах выражают концентрацию растворов.

«Правило креста» можно применять и в случаях разбавления раствора чистым растворителем. При этом концентрацию вещества в чистом растворителе считают равной нулю:

Для получения более концентрированного раствора растворением в нем дополнительного количества компонента твердое вещество условно считают раствором с концентрацией 100%:

К оглавлению

 

 

см. также

 

 


www.himikatus.ru

Как найти концентрацию?

Знакомая нам с детства такая величина как концентрация определяет количество находящегося в любом растворе вещества. И чаще всего задача, как найти концентрацию используется в такой науке как химия, в основном, при различных экспериментах. Потому что очень важно, чтобы нужный раствор был правильно приготовлен, ведь от этого многое будет зависеть.

Кроме химии, то, как найти концентрацию раствора применяется и в других научных направлениях, а зачастую используется человеком и в повседневной жизни при приготовлении точного раствора сахара, соли или соды, например.

Виды концентраций и формулы

Если говорить о химии, то тут в основном используют три основных вида концентраций. Это, как правило, концентрация молярная или (молярность), далее идет моляльная (моляльность), а также сюда следует добавить эквивалентную или нормальную концентрацию.

  1. Что касается первой (молярной) концентрации, то она являет собой отношение полного количества растворяемого вещества к самому объему раствора:

    См = n/V

    Символы:

    • n - это количество всего вещества, моль,
    • V - это объем самого раствора, л.

    Еще такую концентрацию, как правило, обозначают буквой М. В случае, если М стоит после числа 5, то это - 5 моль/л.

  2. В отношении моляльной концентрации или моляльности, это отношение количества

    вещества к массе самого растворителя:

    m = n/ M (раствора)

    Здесь:

    • n - количество вещества, моль,
    • М - масса раствора.
  3. Еще один вид концентрации называется - эквивалентная, или (нормальная) концентрация – отношение числа эквивалентов того вещества, которое растворяем, к объему самого раствора. Обозначается: Сн или буквой н после числа (3 нНСl - в литре р-ра - 3 эквивалента вещества).

Решение задач

Пример 1

1 кг соли растворяем в 9 литров чистой воды. Вопрос: как найти концентрацию раствора и чему она будет равна? (масса 1 литра воды равна 1 кг).

Решение:

Знаем, что масса вещества, ко

elhow.ru

Концентрация растворов

Способы выражения концентрации растворов

Существуют различные способы выражения состава раствора. Наиболее часто используют массовую долю растворённого вещества, молярную и нормальную концентрацию.

Массовая доля растворённого вещества
w(B) - это безразмерная величина, равная отношению массы растворённого вещества к общей массе раствора m:
w

(B)= m(B) / m
Массовую долю растворённого вещества w(B) обычно выражают в долях единицы или в процентах. Например, массовая доля растворённого вещества - CaCl2 в воде равна 0,06 или 6%. Это означает,что в растворе хлорида кальция массой 100 г содержится хлорид кальция массой 6 г и вода массой 94 г.

Пример
Сколько грамм сульфата натрия и воды нужно для приготовления 300 г 5% раствора?

Решение
m(Na2SO4) = w(Na2SO4) / 100 = (5300) / 100 = 15 г

где w(Na2SO4) - массовая доля в %,
m - масса раствора в г
m(H2O) = 300 г - 15 г = 285 г.

Таким образом, для приготовления 300 г 5% раствора сульфата натрия надо взять 15 г Na2SO4 и 285 г воды.

Молярная концентрация C(B) показывает, сколько моль растворённого вещества содержится в 1 литре раствора.
C(B) = n(B) / V = m(B) / (M(B)V),

где М(B) - молярная масса растворенного вещества г/моль.

Молярная концентрация измеряется в моль/л и обозначается "M". Например, 2 MNaOH - двухмолярный раствор гидроксида натрия. Один литр такого раствора содержит 2 моль вещества или 80 г (M(NaOH) = 40 г/моль).

Пример
Какую массу хромата калия K2CrO4 нужно взять для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора?

Решение M(K2CrO4) = C(K2CrO4)

V M(K2CrO4) = 0,1 моль/л 1,2 л 194 г/моль = 23,3 г.

Таким образом, для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора нужно взять 23,3 г K2CrO4 и растворить в воде, а объём довести до 1,2 литра.

Концентрацию раствора можно выразить количеством молей растворённого вещества в 1000 г растворителя. Такое выражение концентрации называют моляльностью раствора.

Нормальность раствора обозначает число грамм-эквивалентов данного вещества в одном литре раствора или число миллиграмм-эквивалентов в одном миллилитре раствора.
Грамм - эквивалентом вещества называется количество граммов вещества, численно равное его эквиваленту. Для сложных веществ - это количество вещества, соответствующее прямо или косвенно при химических превращениях 1 грамму водорода или 8 граммам кислорода.

Эоснования = Моснования / число замещаемых в реакции гидроксильных групп
Экислоты = Мкислоты / число замещаемых в реакции атомов водорода
Эсоли = Мсоли / произведение числа катионов на его заряд
Пример
Вычислите значение грамм-эквивалента (г-экв.) серной кислоты, гидроксида кальция и сульфата алюминия.
Э H2SO4 = М H2SO4 / 2 = 98 / 2 = 49 г
Э Ca(OH)2 = М Ca(OH)2 / 2 = 74 / 2 = 37 г
Э Al2(SO4)3 = М Al2(SO4)/ (23) = 342 / 2= 57 г

Величины нормальности обозначают буквой "Н". Например, децинормальный раствор серной кислоты обозначают "0,1 Н раствор H2SO4". Так как нормальность может быть определена только для данной реакции, то в разных реакциях величина нормальности одного и того же раствора может оказаться неодинаковой. Так, одномолярный раствор H

2SO4 будет однонормальным, когда он предназначается для реакции со щёлочью с образованием гидросульфата NaHSO4, и двухнормальным в реакции с образованием Na2SO4.

Пример
Рассчитайте молярность и нормальность 70%-ного раствора H2SO4 (r = 1,615 г/мл).

Решение
Для вычисления молярности и нормальности надо знать число граммов H2SO4 в 1 л раствора. 70% -ный раствор H2SO4 содержит 70 г H2SO4 в 100 г раствора. Это весовое количество раствора занимает объём
V = 100 / 1,615 = 61,92 мл
Следовательно, в 1 л раствора содержится 701000 / 61,92 = 1130,49 г H2SO4

Отсюда молярность данного раствора равна: 1130,49 / М (H2SO4) =1130,49 / 98 =11,53 M
Нормальность этого раствора (считая, что кислота используется в реакции в качестве двухосновной) равна 1130,49 / 49 =23,06 H
Пересчет концентраций растворов из одних единиц в другие


При пересчете процентной концентрации в молярную и наоборот, необходимо помнить, что процентная концентрация рассчитывается на определенную массу раствора, а молярная и нормальная - на объем, поэтому для пересчета необходимо знать плотность раствора. Если мы обозначим: с - процентная концентрация; M - молярная концентрация; N - нормальная концентрация; э - эквивалентная масса, r - плотность раствора; m - мольная масса, то формулы для пересчета из процентной концентрации будут следующими:
M = (cp 10) / m

N = (cp 10) / э

Этими же формулами можно воспользоваться, если нужно пересчитать нормальную или молярную концентрацию на процентную.

Пример 1
Какова молярная и нормальная концентрация 12%-ного раствора серной кислоты, плотность которого р = 1,08 г/см3?

Решение
Мольная масса серной кислоты равна 98. Следовательно,
m(H2SO4) = 98 и э(H2SO4) = 98 : 2 = 49.

Подставляя необходимые значения в формулы, получим:
а) Молярная концентрация 12% раствора серной кислоты равна

M = (121,08 10) / 98 = 1,32 M

б) Нормальная концентрация 12% раствора серной кислоты равна
N = (121,08 10) / 49 = 2,64 H.

Иногда в лабораторной практике приходится пересчитывать молярную концентрацию в нормальную и наоборот. Если эквивалентная масса вещества равна мольной массе (Например, для HCl, KCl, KOH), то нормальная концентрация равна молярной концентрации. Так, 1 н. раствор соляной кислоты будет одновременно 1 M раствором. Однако для большинства соединений эквивалентная масса не равна мольной и, следовательно, нормальная концентрация растворов этих веществ не равна молярной концентрации.
Для пересчета из одной концентрации в другую можно использовать формулы:
M = (NЭ) / m

N = (Mm) / Э

Пример
Нормальная концентрация 1 М раствора серной кислоты N = (198) / 49 = 2 H.

Пример
Молярная концентрация 0,5 н. Na2CO3
M = (0,553) / 106 = 0,25 M.Упаривание, разбавление, концентрирование,

смешивание растворов
Имеется mг исходного раствора с массовой долей растворенного вещества w1 и плотностью r1.
Упаривание раствора
В результате упаривания исходного раствора его масса уменьшилась на Dm г. Определить массовую долю раствора после упаривания w2

Решение
Исходя из определения массовой доли, получим выражения для w1 и w2 (w2 > w1):
w1 = m1 / m
(где m1 - масса растворенного вещества в исходном растворе)
m1 = w1m

w2 = m1 / (m - Dm) = (w1m) / (m - Dm)

Пример
Упарили 60 г 5%-ного раствора сульфата меди до 50 г. Определите массовую долю соли в полученном растворе.
m = 60 г; Dm = 60 - 50 = 10 г; w1 = 5% (или 0,05)
w2 = (0,0560) / (60 - 10) = 3 / 50 = 0,06 (или 6%-ный)


Концентрирование раствора
Какую массу вещества (X г) надо дополнительно растворить в исходном растворе, чтобы приготовить раствор с массовой долей растворенного вещества w2?

Решение
Исходя из определения массовой доли, составим выражение для w1 и w2:
w1 = m1 / m2, (где m1 - масса вещества в исходном растворе).
m1 = w1m

w2 = (m1+x) / (m + x) = (w1m + x) / (m+x)

Решая полученное уравнение относительно х получаем:
w2m + w2 x = w1 m + x

w2m - w1 m = x - w2 x

(w2 - w1)

m = (1 - w2) x

x = ((w2 - w1)m) / (1 - w2)

Пример
Сколько граммов хлористого калия надо растворить в 90 г 8%-ного раствора этой соли, чтобы полученный раствор стал 10%-ным?
m = 90 г
w1 = 8% (или 0,08), w2 = 10% (или 0,1)
x = ((0,1 - 0,08) 90) / (1 - 0,1) = (0,02 90) / 0,9 = 2 г


Смешивание растворов с разными концентрациями
Смешали m1 граммов раствора №1 c массовой долей вещества w1 и m2 граммов раствора №2 c массовой долей вещества w2. Образовался раствор (№3) с массовой долей растворенного вещества w3. Как относятся друг к другу массы исходных растворов?

Решение
Пусть w1 > w2, тогда w1 > w3 > w2. Масса растворенного вещества в растворе №1 составляет w1

m1, в растворе №2 - w2 m2. Масса образовавшегося раствора (№3) - (m1 - m2). Сумма масс растворенного вещества в растворах №1 и №2 равна массе этого вещества в образовавшемся растворе (№3):

w 1m1 + w 2 m2 = w3 (m1 + m2)

w1m1 + w 2 m2 = w3 m1 + w3 m2

w 1m1 - w 3 m1 = w3 m2 - w2 m2

(w1- w3)m1 = (w3- w2) m2

m1 / m2 = (w3- w2 ) / (w1- w3)
Таким образом, массы смешиваемых растворов m1 и m2 обратно пропорциональны разностям массовых долей w1 и w2 смешиваемых растворов и массовой доли смеси w3. (Правило смешивания).

Для облегчения использования правила смешивания применяют правило креста :

w1
\

(w3 - w2)
/
m1

w3

/
w2

\
(w1 - w3)
m2


m1 / m2 = (w3 - w2) / (w1 - w3)
Для этого по диагонали из большего значения концентрации вычитают меньшую, получают (w1 - w3), w1 > w3 и (w3 - w2), w3 > w2. Затем составляют отношение масс исходных растворов m1 / m2 и вычисляют.

Пример
Определите массы исходных растворов с массовыми долями гидроксида натрия 5% и 40%, если при их смешивании образовался раствор массой 210 г с массовой долей гидроксида натрия 10%.

40%
\

5%
/
m1

10%

/
5%

\
30%
m2=210-m1


5 / 30 = m1 / (210 - m1)
1/6 = m1 / (210 - m1)
210 - m1 = 6m1
7m1 = 210
m1 =30 г; m2 = 210 - m1 = 210 - 30 = 180 г

Разбавление раствора
Исходя из определения массовой доли, получим выражения для значений массовых долей растворенного вещества в исходном растворе №1 (w1) и полученном растворе №2 (w2):
w1 = m1 / (r1V1) откуда V1= m1 /( w1 r1)

w2 = m2 / (r2V2)

m2 = w2r2 V2

Раствор №2 получают, разбавляя раствор №1, поэтому m1 = m2. В формулу для V1 следует подставить выражение для m2. Тогда
V1= (w2r2 V2) / (w1 r1)

m2 = w2 • r2 • V2

или

w1r1 • V1 = w2r2 • V2
m1(раствор)
m2(раствор)


m1(раствор) / m2(раствор) = w2 / w1
При одном и том же количестве растворенного вещества массы растворов и их массовые доли обратно пропорциональны друг другу.

Пример
Определите массу 3%-ного раствора пероксида водорода, который можно получить разбавлением водой 50 г его 3%-ного раствора.
m1(раствор) / m2(раствор) = w2 / w1
50 / x = 3 / 30
3x = 50

30 = 1500

x = 500 г
Последнюю задачу можно также решить, используя "правило креста":

30%
\

3%
/
50

3%

/
0%

\
27%
X


3 / 27 = 50 / x
x = 450 г воды
450 г + 50 г = 500 г


www.examen.ru

Концентрация растворов

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.

Содержание

  • 1 Массовая доля
  • 2 Объёмная доля
  • 3 Молярность (молярная объёмная концентрация)
  • 4 Нормальная концентрация (мольная концентрация эквивалента, «нормальность»)
  • 5 Мольная (молярная) доля
  • 6 Моляльность (молярная весовая концентрация, моляльная концентрация)
  • 7 Титр раствора
  • 8 Весообъёмные (массо-объёмные) проценты
  • 9 Другие способы выражения концентрации растворов
  • 10 Применимость способов выражения концентрации растворов, их свойства
  • 11 Формулы перехода от одних выражений концентраций растворов к другим
  • 12 Наиболее распространённые единицы
  • 13 Примечания

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%

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 два 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 h3SO4 от её массовой доли в водном растворе при 25 °C
ω, % 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 95
ρ h3SO4, 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

Основная статья: Объёмная доля

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 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: После числа пишут «моль», подобно тому, как после числа пишут «см», «кг» и т. п., не склоняя по падежам.

,

где:

  • ν — количество растворённого вещества, моль;
  • V — общий объём раствора, л.

Нормальная концентрация (мольная концентрация эквивалента, «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:

  • ν — количество растворённого вещества, моль;
  • V — общий объём раствора, литров;
  • z — число эквивалентности (фактор эквивалентности ).

Нормальная концентрация может отличаться в зависимости от реакции, в которой участвует вещество. Например, одномолярный раствор h3SO4 будет однонормальным, если он предназначается для реакции со щёлочью с образованием гидросульфата калия KHSO4, и двухнормальным в реакции с образованием K2SO4.

Мольная (молярная) доля

Основная статья: Мольная доля

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

,

где:

  • νi — 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:

  • ν — количество растворённого вещества, моль;
  • m2 — масса растворителя, кг.

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

Основная статья: 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 (массо-объёмные) проценты

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

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 в лабораторной практике 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 — от англ. parts per million). 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:

  • M — молярность, моль/л;
  • z — число эквивалентности.

От массовой доли к титру:

,

где:

  • ρ — плотность раствора, кг/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:

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

Наиболее распространённые единицы

Эта статья или раздел содержит незавершённый перевод с английского языка. Вы можете помочь проекту, закончив перевод.
Часто используемые единицы
Измеряемая величина Запись Формула Типичная единица
Атомный процент/Атомная доля (A) или at.%  %
Атомный процент (B) at.%  %
Массовый процент (доля) или wt%  %
Mass-volume percentage -  % though strictly %г/мл
Volume-volume percentage -  %
Молярность M моль/л (или M или моль/дм³)
Molinity - моль/кг
Моляльность m моль/кг (или m**)
Мольная доля Χ (хи) (decimal)
Formal F моль/л (или F)
Нормальность N N
Частей на сотню  % (или pph) даг/кг
Частей на тысячу ‰ (или ppt*) г/кг
Частей на миллион ppm мг/кг
Частей на миллиард ppb мкг/кг
Частей на триллион ppt* нг/кг
Частей на квадриллион ppq пг/кг

Примечания

  1. Способы приготовления растворов на МедКурс. Ru
  2. Бернштейн И. Я., Каминский Ю. Л. Спектрофотометрический анализ в органической химии. — 2-е изд. — Ленинград: Химия, 1986. — с. 5

концентрация растворов


Концентрация растворов Информацию О




Концентрация растворов Комментарии

Концентрация растворов
Концентрация растворов
Концентрация растворов Вы просматриваете субъект

Концентрация растворов что, Концентрация растворов кто, Концентрация растворов описание

There are excerpts from wikipedia on this article and video

www.turkaramamotoru.com

Концентрация растворов, формулы для - Справочник химика 21

    Концентрацию раствора рассчитывают по формуле [c.110]

    Обработка экспериментальной зависимости сг = /(с) с целью построения изотермы адсорбции [графика зависимости T = f )] наиболее проста в тех случаях, когда известна зависимость а = [ с) в аналитическом виде. В настоящее время, к сожалению, нет достаточно общей формулы, связывающей поверхностное натяжение с концентрацией раствора. Среди наиболее простых зависимостей отметим эмпирическое уравнение Шишковского [c.15]


    Формулы для пересчета концентраций раствора из одних единиц измерения в другие см.. Справочник химика", т. Ill, стр. 404. [c.29]

    Молярную концентрацию раствора щелочи рассчитывают по формуле [c.76]

    ФОРМУЛЫ для ПЕРЕСЧЕТА КОНЦЕНТРАЦИЙ РАСТВОРОВ [c.47]

    Основные формулы для вычислений. Число грамм-эквивалентов вещества, находящихся в 1 л раствора, называют нормальностью (или ъор-мальной концентрацией) раствора. Нормальность раствора обозначают в формулах буквой N. Для вычисления главное значение имеет следующая очень важная характеристика этого числа если умножить объем данного раствора (I/) на нормальность (М) этого раствора, то аолучитхя эквивалентный объем точно однонормального раствора. [c.285]

    При расчете по этой формуле необходимо применять следующие значения величин т я С-. при изменении концентрации раствора сахара от 12—34% до 15—50% т=1,12, С = = 5,41-10 при изменении концентрации от 35—50% до 60—75% т = 1,16, С = = 2,18- 10  [c.124]

    Определение титра (Л 1) раствора путем титрования его раствором с известным титром N2) производится но формуле 7V = = где Мх, N2 — нормальные концентрации растворов  [c.312]

    Из материального баланса по абсолютно сухому веществу находят, пользуясь формулами (IX,18)—(IX, 18л), конечные концентрации раствора в корпусах. [c.380]

    Концентрация раствора Формула соединения Температура плавления, °С Теплота плавления, кДж/моль [c.356]

    По этим формулам можно рассчитать а или концентрацию раствора, выходящего из -ступенчатого противоточного каскада, в зависимости от х. Когда д = 1, из формулы (1Х-18) находим  [c.360]

    Количество воды, необходимое для получения рабочей концентрации раствора, определяют по формуле [34] [c.108]

    Для других концентраций раствора pH будет изменяться по формуле pH = Л — 1/п Ig с, где А — значение pH для 1 н. концентрации катиона с — концентрация катиона п — стехиометрический коэффициент перед И .  [c.415]

    В формулах (V.39), (V.40) — начальная концентрация поглощаемого компонента в газе Ур,, — концентрация поглощаемого компонента в газе при равновесии с раствором, находящимся на -й полке. При десорбции отношение Ур. Ун должно быть заменено отношением соответствующих концентраций жидкости. Формулы (V.39), (V.40) справедливы при равенстве к. п. д. всех полок аппарата. В реальных условиях это обычно имеет место при одинаковых параметрах решеток и режимах их работы. [c.216]

    Допустим, что фактически взята навеска 3,8198 г. Истинная концентрация раствора, приготовленного из этой навески, находится по формуле [c.87]

    Мерой равновесной гибкости макромолекул в растворе может служить величина статистического сегмента, оцениваемая по результатам осмометрических измерений. Для раствора конечной концентрации справедлива формула tio=RT /M ., где [c.108]

    Для определения концентрации раствора катализатора первоначально диспергировали в воде навески углеродного волокна и порошкообразной фурановой смолы, а затем удаляли воду через фильтрующую перегородку. По количеству влаги, удержанной волокнистой массой, рассчитывали концентрацию раствора катализатора по формуле [c.207]

    Су - концентрация раствора титранта, у - стехиометрический коэффициент для Н в общей формуле протонированного лиганда НуС - начальный объем титруемых растворов , /-,  [c.112]

    В каждую колбу первой серии вносят по 1 г взвешенного на технических весах активированного угля. Закрывают колбы пробками и встряхивают 0,5 ч. Затем содержимое каждой колбы отфильтровывают. Первые порции фильтратов отбрасываю г, а из оставшихся фильтратов отбирают порции для титрования из колб № 1, 2, 3 й 4 — по 25 мл, из колбы № 5- 10 мл и из колбы М 6 — 5 мл. Отобранные растворы титруют 0,1 н. раствором щелочи. Определяют разность начальных и равновесных концентраций уксусной кислоты. Рассчитывают адсорбцию а для каждой концентрации по формуле 89). [c.155]

    Из формулы следует, что эта ошибка сильно возрастает, когда значения /-1,2 и Гг близки с уменьшением концентрации раствора сильно возрастает погрешность измерения. [c.323]

    Концентрационный элемент, составленный из А -электродов, погруженных в растворы нитрата серебра различных концентраций, записывают формулой  [c.241]

    Удельная адсорбция растворенного вещества на поверхности твердых тел рассчитывается по измеренной экспериментально разности концентрации раствора до (со) и после (с) адсорбции ио формуле [c.53]

    Вещество Концентрация раствора Показания амперметра Формула вещества Схема диссоциации [c.88]

    Для титрования второй навески буры снова доливают кислоту в бюретку, устанавливают уровень раствора на нулевом делении и титруют вторую навеску, а затем третью. Рассчитывают молярную концентрацию раствора хлороводородной кислоты для каждой навески по формуле [c.74]

    Например, концентрацию раствора NaOH устанавливают D результате титрования им раствора щавелевой кислоты. Щавелевая кислота может быть путем перекристаллизации получена химически чистой, строго отвечающей своей формуле Н2С204-2Нг0. В соответствии с этим концентрацию ее раствора находят делением величины точной навески на объем раствора. [c.216]

    На поляризационных свойствах отчетливо проявляется влияние качественного различия смол и асфальтенов, обусловленное различиями в характере ассоциации этих веществ в растворах. На рис. 31 и 32 показана зависимость поляризации Ри г) и диэлектрической проницаемости (е) от концентрации растворов смол и асфальтенов ромашкинской нефти для нескольких температур. Поляризация вычислена по формуле Клаузиуса—Массоти исходя из экспериментально полученных значений диэлектрической проницаемости и удельного веса  [c.187]

    В этой области концентраций, одтако, с успехом может быть, использована формула Гюккеля. Сохранив основные положенпя второго приближения теории Дебая — Гюккеля — конечные размеры иоиов, пренебрежение всеми членами разложения в ряд, кроме члена первого порядка,—Гюккель учел изменение диэлектрической проницаемости, а именно ее уменьшение с ростом концентрации растворов. Ее уменьшение вызывается ориентацией диполей раствонтеля вокруг иона, в результате чего снижается их реакция иа эффект внешнего поля. Несмотря на физическую правдоподобность исходной посылки Гюккеля, данный им вывод уравнения для коэффициента активности встречает серьезные возражения, а само уравнение из-за его громоздкости оказывается неудобным ири ироведеиии расчетов. Его, однако, можно заменить иа более простое  [c.93]

    Подлежащие хранению растворы необходимо сразу после приготовления перелить в плотно закрывающиеся сосуды и снабдить этикетками с указанием названия и формулы растворенного вещества, концентрации раствора и даты его приготовления. Вместимость сосуда для хранения должна быть такой, чтобы раствор заполнял его ночтн доверху. [c.53]

    Систему уравнений (2.236), (2.255) интегрировали до тех пор, пока величина V2ix) не стала равной О (—0,000001). Затем по формуле (2.248) оценили производительность аппарата. Расхождение между теоретическими и экспериментальными данными по производительности аппарата составило не более 8%. Рабочая высота слоя, полученная из модели, равна 2,2 м (что не превышает 75% от всей высоты аппарата [5]). Изменение концентрации раствора при движении через слой кристаллов подчиняется экспоненциаль- [c.220]

    Для хемосорбционных процессов, когда, например, растворенный газ реагирует с жидкостью, равновесие определяется с использованием константы химической реакции. Так, в простейщем случае, если в жидкой фазе идет обратимая реакция между абсорбируемым компонентом А и активным веществом поглотителя В с образованием продукта D (А + В D) и если система следует закону Генри (при небольших концентрациях раствора), то константа фазового равновесия г]з определяется по формуле [c.154]

    Стандартизация раствора щелочи по щавелевой кислоте (Н2С2О4 2Н2О). I. Метод отдельных навесок. Рассчитывают навеску щавелевой кислоты, чтобы на ее титрование расходовалось 18-20 мл 0,1М раствора щелочи. На аналитических весах методом отсыпания взвешивают три навески. Растворяют навеску щавелевой кислоты примерно в 20 мл дистиллированной воды, свободной от СО2. Прибавляют в каждую из колб по 3-4 капли фенолфталеина и титруют раствор щавелевой кислоты раствором щелочи. Титрование заканчивают, когда окраска раствора становится малиновой и сохраняется в течение примерно 30 с. Рассчитывают молярную концентрацию раствора щелочи для каждой из взятых навесок по формуле [c.76]

    Для растворов С60 в толуоле в температурном диапазоне выше ТМР расчет коэффициентов активностей показал увеличение их значений относительно таковых при температурах ниже ТМР (табл. 3.1). Величины активности фуллерена С60 в данных растворах также увеличиваются и превышают значения концентрации растворов, что в целом указывает на положительные отклонения растворов от идеальности и отсутствие кластерообразования (С60) . Необходимо отметить, что вывод об отсутствии кластерообразования в данных растворах, возможно, является не вполне справедливьпи и требует дополнительной проверки, поскольку расчет коэффициентов активности С60 производили в рамках модели идеального раствора (см. формулу 3.2). Учитывая, что расчет энтальпии растворения С60 по формуле Шредера показал на существенную не-идеальность данных растворов, вопрос о кластерообразовании или отсутствии такового целесообразно считать открытым на данном этапе рассмотрения изучаемых систем. [c.66]

    Наблюдая эту поверхность в микроскоп, было легко заметить что малые шарики (RaRo) не проходили через поверхность капля/воздух, в то время как большие (R >Ro) образовывали оголенную, хорошо заметную выступающую часть, так как эта часть шарика (с большой кривизной) выглядела в отраженном свете как черное пятно на ясно видимом (сквозь поверхность) изображении шарика в виде светлого круга. Из найденного таким образом Rf , при заданных значениях и 0,, (определяемых концентрацией раствора ТАВ8), по формуле (20) было получено и a + 10 дин. [c.265]

    Измеряют время истечения воды и ja TBopoB по возрастающей концентрации на вискозиметре Оствальда при данной температуре. Вычисляют динамическую вязкость растворов по формуле (5.7) и строят график зависимости вязкости от концентрации раствора. [c.85]


chem21.info

Концентрация вещества | Учеба-Легко.РФ - крупнейший портал по учебе

Выше вы уже вычислили, что на 58,5 граммов поваренной соли приходится 941, 5 граммов воды. Подставляя известные величины в формулу m = v/M, где m – значение моляльности, v – количество молей вещества в растворе, а M - масса растворителя в килограммах, получите:

1,0/0,9415 = 1,062 моляльный раствор.

 

Полезные советы:

Концентрацию можно выразить самыми разными способами. Например, с использованием понятий: «массовая доля», «молярность» (то есть, сколько молей вещества находится в 1 литре раствора), «моляльность» (то есть, какое количество молей вещества находится в 1 килограмме растворителя) и т.д.

 

Алгоритм:

Массовая доля – это отношение массы вещества к массе раствора или смеси: w = m(в)/m(р-ра), где w – массовая доля, m(в) – масса вещества, m(р-ра) – масса раствора, или w = m(в)/m(см), где m(см) – масса смеси. Выражается в долях единицы или процентах.
Дополнительные формулы, которые могут понадобиться для решения задач на массовую долю вещества:
1)m = V*p, где m – масса, V – объем, p – плотность.
2)m = n*M, где m – масса, n – количество вещества, M –молярная масса.

Мольная доля – это отношение числа молей вещества к числу молей всех веществ: q = n(в)/n(общ), где q – мольная доля, n(в) – количество определенного вещества, n(общ) – общее количество веществ.
Дополнительные формулы:
1)n = V/Vm, где n – количество вещества, V – объем, Vm – молярный объем(при нормальных условиях равен 22,4 л/моль).
2)n = N/Na, где n –количество вещества, N – число молекул, Na – постоянная Авогадро(является константой и равна 6,02*10 в 23 степени 1/моль).

Объемная доля – это отношение объема вещества к объему смеси: q = V(в)/V(см), где q – объемная доля, V(в) – объем вещества, V(см) – объем смеси.

Молярная концентрация – отношение количества данного вещества к объему смеси: Cm = n(в)/V(см), где Cm – молярная концентрация(моль/л), n – количество вещества(моль), V(см) – объем смеси(л). Решим задачу на молярную концентрацию. Определите молярную концентрацию раствора, полученного при растворении сульфата натрия массой 42,6 г в воде массой 300 г, если плотность полученного раствора равна 1,12 г/мл. Пишем формулу для вычисления молярной концентрации: Cm = n(Na2SO4)/V(см). Видим, что необходимо найти количество вещества натрия и объем раствора.
Рассчитываем: n(Na2SO4) = m(Na2SO4)/M(Na2SO4).
M(Na2SO4) = 23*2+32+16*4 = 142 г/моль.
n(Na2SO4) = 42,6/142 = 0,3 моль.
Ищем объем раствора: V = m/p
m = m(Na2SO4) + m(h3O) = 42,6 + 300 = 342,6 г.
V = 342,6/1,12 = 306 мл = 0,306 л.
Подставляем в общую формулу: Cm = 0,3/0,306 = 0,98 моль/л. Задача решена.

uclg.ru

Концентрация растворов

Концентрация растворов - понятие, довольно распространенное как в научном обороте, так и в бытовой лексике – характеризует количественную структуру состава какого-либо раствора. В соответствии со стандартами и определениями ИЮПА́К (международный реестр химических соединений) под концентрацией понимается соотношение масс вещества и раствора. Измерение этого соотношения производится в единицах моль/л, или г/л.

Если мы рассматриваем вещества, пропорция которых может быть выражена однотипными величинами (например, масса к массе), то их соотношение принято отражать долями, но в практике большее распространение получило использование именно понятия концентрация растворов.

Существует несколько вариантов, с помощью которых можно отразить концентрацию. Для растворов чаще всего применяется выражение структуры раствора в массовых и объемных (для жидкостей) процентах, можно выражать концентрацию в молях, кроме того, концентрация растворов может быть выражена и в грамм-эквивалентах. В некоторых случаях используют вариант отражения концентрации с помощью титра или показателя молярности.

Как правило, концентрация растворов, которые не требуют большой точности в своем выражении, показывается массовыми процентами. Там же, где необходима высокая точность, используются моли, титры, либо же грамм-эквиваленты.

При использовании массовых процентов следует применять правило, согласно которому, выражение концентрации указывается в одних и тех же единицах, например, сколько граммов вещества содержится в таком-то количестве граммов раствора. Нельзя совмещать отражение в граммах и единицах объема (например: количество граммов вещества в 100 миллилитрах раствора).

К примеру, если нам необходимо выразить состав 10%-го раствора поваренной соли, формула которой NaCl, то это следует понимать таким образом, что 100 граммовый раствор включает 10 г соли и 90 г воды. В том случае, если концентрация задана в единицах процентной массы вещества (например, 25%-ный раствор), а необходимо использовать такое количество раствора, чтобы в нем было некоторое точно указанное количество вещества (например, 5 г), то раствор следует брать по массе (в данном примере – это 20 г).

Для каждого варианта отражения концентрации существует своя формула. Так, если используется процентная концентрация раствора, формула имеет следующий вид:

С = m1/m, в которой: m1 — масса вещества, растворенного в данном растворе, и выраженная в граммах или килограммах, m — масса раствора, выраженная в тех же единицах.

Молярная концентрация вещества в растворе определяется формулой: C(M) = n / V, где n — количество вещества в молях, V — объём раствора в литрах. При использовании грамм-эквивалентов формула приобретает вид: C(N) = z / V, в которой V — объём раствора, выраженный в литрах, z — число эквивалентности.

В тех случаях, когда известна плотность раствора, удобнее отражать его по объему. Но это только в том случае, когда речь идет о достаточно концентрированных растворах (меньше 1%), так как ошибка в таком случае может быть незначительной.

Выраженная в количестве молей концентрация в химии называется молярностью. Если говорят: «одномолярный раствор», то это значит, что в 1 литре жидкости содержится 1 моль вещества. Такой раствор еще называют просто «молярным».

Если концентрация выражается количеством грамм-эквивалентов, которые содержатся в единице объема жидкости, то в этом случае используют выражение «нормальность», которое показывает, что, например, в 1 литре жидкости находится 1 грамм-эквивалент. Чаще всего такой раствор просто называют нормальным.

В статье рассмотрены лишь некоторые, основные методы выражения концентраций. В иных случаях, когда речь идет о сложных растворах, для этого могут использоваться и иные единицы.

fb.ru

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *