Способи визначення вмісту речовини у розчині

 

Молярна концентрація (молярність) (С) - відношення кількості речовини до об’єму розчину. Одиниці вимірювання - моль/л.

де - кількість речовини, моль;

V - об’єм розчину, л.

Так як кількість речовини дорівнює відношенню маси речовини до її молекулярної маси, то вираз для розрахунку молярної концентрації можна записати у вигляді:

де - маса речовини, г;

- молекулярна маса, г/моль;

V - об’єм розчину, л.

Молярна концентрація еквівалента (нормальна концентрація, нормальність) (С_н, N) - відношення кількості моль еквівалентів розчиненої речовини до об’єму розчину. Одиниці вимірювання - моль/л.

де - кількість моль еквівалентів речовини, моль;

V - об’єм розчину, л.

Оскільки кількість моль еквівалентів дорівнює відношенню маси речовини до її еквівалента, то вираз для розрахунку молярної концентрації еквівалента можна записати у вигляді:

де - маса речовини, г;

- еквівалент речовини, моль;

V - об’єм розчину, л.

Масова частка (W) - відношення маси розчиненої речовини до маси усього розчину. Вимірюється в долях одиниці чи у відсотках.

де - маса розчиненої речовини, г;

- маса розчину, г.

Мольна частка (N) - відношення кількості молів певного компонента до загальної кількості молів (безрозмірна величина).

де - кількість певного компонента, моль;

- сума кількостей моль усіх коспонентів, моль.

Моляльна концентрація (моляльність) (m) - відношення кількості розчиненої речовини до маси розчинника. Одиниці вимірювання - моль/кг.

m = ,

де - кількість речовини, моль;

- маса розчинника, кг.

 

Гідрати, кристалогідрати

Кількість тепла, яка поглинається (чи виділяється) під час розчинення одного моля речовини, називається теплотою розчинення цієї речовини.

У теперішній час встановлено, що під час розчинення багатьох речовин їх молекули (чи іони) зв’язуються з молекулами розчинника, утворюючи сполуки, які називають сольватами; цей процес називають сольватацією. Якщо розчинником є вода, ці сполуки називають гідратами, а процес їх утворення - гідратацією.

Речовини, у кристали яких входять молекули води, називають кристалогідратами, а вода, яка в них міститься - кристалізаційною. Склад кристалогідратів прийнято відображати формулами, які показують яку кількість кристалізаційної води містить кристалогідрат. Наприклад, CuSO₄×5H₂O - кристалогідрат купрум(II) сульфату містить на 1 моль CuSO₄ 5 моль Н₂О.

Розчинність - здатність речовин розчинятись в тому чи іншому розчиннику. Мірою розчинності речовини при даних умовах є вміст її у насиченому розчині. Чисельно розчинність може бути виражена такими способами, що і склад.

Коефіцієнт розчинності - число одиниць маси безводної речовини, яке насичує за даних умов 100 одиниць маси розчинника. Якщо в 100 г Н₂О розчиняється більше 10 г речовини, її називають гарно розчинною; якщо розчиняється менше 1 г речовини - малорозчинною; якщо розчиняється менше 0,01 г - нерозчинною.

Розчинність речовин, які знаходяться у твердому стані, залежить від температури і практично не залежить від тиску. Під час розчинення рідин у рідинах розчинність залежить від температури і мало залежить від тиску.

Закон розподілу: речовина, яка здатна розчинятись в двох розчинниках, що не змішуються, розподіляється між ними так, що відношення її концентрацій у цих розчинниках за сталою температурою є постійним, незалежно від загальної кількості розчиненої речовини.

де К - коефіцієнт розподілу.

Екстракція - спосіб вилучення розчиненої речовини з розчину за допомогою іншого розчинника.

Розчинність газів у воді залежить від температури та тиску.

Закон Генрі: концентрація газу у розчині прямопропорційна парціальному тиску цього газу над розчином.

де С - масова концентрація газу в насиченому розчині,

Р - парціальний тиск,

К - коефіцієнт Генрі.