Растворимость. Способы выражения концентрации растворов.

Концентрация раствора может выражаться как в безразмерных единицах (долях, процентах), так и в размерных величинах (массовых долях, молярности, титрах, мольных долях).

Концентрация – это количественный состав растворенного вещества (в конкретных единицах) в единице объема или массы. Обозначили растворенное вещество - Х, а растворитель - S. Чаще всего использую понятие молярности (молярная концентрация) и мольной доли.

Способы выражения концентрации растворов: 1. Массовая доля (или процентная концентрация вещества) – это отношение массы растворенного вещества m к общей массе раствора. Для бинарного раствора, состоящего из растворённого вещества и растворителя:

где: ω – массовая доля растворенного вещества; m_в-ва – масса растворённого вещества; m_р-ра – масса растворителя. Массовую долю выражают в долях от единицы или в процентах.

2. Молярная концентрация или молярность – это количество молей растворённого вещества в одном литре раствора: ,

где: C – молярная концентрация растворённого вещества, моль/л (возможно также обозначение М, например, 0,2 М HCl); n – количество растворенного вещества, моль; V – объём раствора, л.

Раствор называют молярным или одномолярным, если в 1 литре раствора растворено 1 моль вещества, децимолярным – растворено 0,1 моля вещества, сантимолярным – растворено 0,01 моля вещества, миллимолярным – растворено 0,001 моля вещества.

3. Моляльная концентрация (моляльность) раствора С(x) показывает количество молей n растворенного вещества в 1 кг растворителя m: ,

где: С (x) – моляльность, моль/кг; n – количество растворенного вещества, моль; m_р-ля – масса растворителя, кг.

4. Титр – содержание вещества в граммах в 1 мл раствора: ,

где: T – титр растворённого вещества, г/мл; m_в-ва – масса растворенного вещества, г; V_р-ра – объём раствора, мл.

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

где: N – мольная доля растворённого вещества; n – количество растворённого вещества, моль; n_р-ля – количество вещества растворителя, моль. Сумма мольных долей должна равняться 1: N(X) + N(S) = 1.

где N(X) - мольная доля растворенного вещества Х; N(S) - мольная доля растворенного вещества S.

Иногда при решении задач необходимо переходить от одних единиц выражения к другим:

ω(X) - массовая доля растворенного вещества, в %; М(Х) – молярная масса растворенного вещества;

ρ= m/(1000V) – плотность раствора.

6. Нормальная концентрация растворов (нормальность или молярная концентрация эквивалента) – число грамм-эквивалентов данного вещества в одном литре раствора.

Растворимость вещества S - максимальная масса вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя:

 

Коэффициент растворимости – отношение массы вещества, образующего насыщенный раствор при конкретной температуре, к массе растворителя: