Способи визначення концентрації розчинів

а) Молярна концентрація См (моль/л). Молярна концентрація виражається числом молей речовини в 1л розчину:

См =

де v – кількість розчиненої речовини, моль;

V – об’єм розчину, л.

Використовують, наприклад, таку форму позначення молярної концентрації:

Cм (HCl) = 0,1моль/л, або 0,1М HCl.

б) Молярна концентрація еквівалента (нормальна концентрація) Сн (моль∙екв/л), (у формулах іноді позначається N). Нормальна концентрація визначається числом еквівалентів речовини в 1л розчину:

Cн = ,

де Е – кількість еквівалентів розчиненої речовини, моль∙екв;

V – об’єм розчину, л.

Використовують таку формулу запису нормальної концентрації:

Сн(H₂SO₄) = 1моль∙екв/л, або 1н H₂SO₄

в) Титр розчину Т(А), (г/мл) (простий титр) – це маса речовини А в грамах, яка міститься в 1мл розчину:

Т = ,

де m – маса розчиненої речовини, г;

V – об’єм розчину, мл.

Знаючи нормальну концентрацію розчину речовини А, обчислюють простий титр Т(А) за формулою:

Т(А) =

Використовують таку форму позначення титру, наприклад, титру HCl:

T (HCl) = 0,01000 г/мл.

 

г) Титр по речовині, яку визначають ТА/В, (г/мл) – це маса речовини В в грамах, що реагує з 1мл розчину реактиву А.

Приклад форми запису титру по речовині, яку визначають: ТHCl/NaOH. Таке позначення читають: титр хлоридної кислоти за натрію гідроксидом.

Наприклад, титр хлоридної кислоти за натрію гідроксидом дорівнює:

T HCl/NaOH = 0,01000 г/мл

Це означає: 0,01000 г NaOH титрується 1мл розчину HCl, тобто число молей NaOH, що містяться в 0,01000 г NaOH дорівнює числу молей HCl, що містяться в 1мл розчину HCl, або 0,01000 г NaOH реагує з 1мл розчину HCl.

Формула переходу від простого титру Т(А) до титру по речовині, яку визначають ТА/В, має вигляд:

ТА/В =

де m_е(А), m_е(В) – еквівалентні маси речовин А і В, г/моль.

Контрольні запитання та задачі:

1. Які фізико-хімічні системи називаються розчинами? За яким принципом компоненти розчину відносяться до розчиненої речовини та розчинника?

2. Які розчини називаються розбавленими, концентрованими, насиченими, пересиченими? В склянках знаходяться насичений, пересичений та ненасичений розчини однієї речовини. Як визначити, в якій склянці знаходиться той чи інший розчин?

3. Чому розчинність більшості твердих речовин збільшується зі зростанням температури?

4. Дати визначення закону Вант-Гоффа.

5. І та ІІ закон Рауля, написати математичний вираз цих законів.

6. Способи вираження концентрації розчинів.

 

Задачі для розв’язування.

1. Розчин об’ємом 1,4 л містить 63 г глюкози С₆Н₁₂О₆. Знайти осмотичний тиск розчину, при 0^оС.

2. Визначити молекулярну масу неелектроліта, якщо у 5 л розчину міститься 2,5 г неелектроліту. Осмотичний тиск цього розчину дорівнює 0,23∙10⁵ Па при 20^оС.

3. Визначити температуру кипіння та замерзання розчину, котрий містить 1 г нітробензолу C₆H₅NO₂ у 10 г бензолу. Ебуліоскопічна та кріоскопічна константи бензолу відповідно дорівнюють 2,57 і 5,1 ^оС. Температура кипіння чистого бензолу +80,2 ^оС, температура замерзання +5,4 ^оС.

4. Обчисліть кріоскопічну константу води, якщо водний розчин етилового спирту(ω = 11,3 %) замерзає при температурі –5^оС.

5. Тиск насиченого пару над розчином, утвореним розчиненням 24,8 г KCl в 100 г Н₂О при 100 ^оС дорівнює 9,14∙10⁴ Па. Обчисліть ізотонічний коефіцієнт, якщо тиск водяної пари при цій же температурі дорівнює 1,033∙10⁵ Па.

6. Розчин, котрий містить 8 г NaOH в 1000 г H₂O кипить при температурі 100,184 ^оС. Визначте ізотонічний коефіцієнт, якщо ебуліоскопічна константа для води дорівнює 0,516 ^оС

7. Для розчину, котрий утворився розчиненням 18 г H₃PO₄ в 282 см³ води (ρ=1,031 г/см³), обчисліть: а) масову частку розчиненої речовини в % (ω), б) молярну (С_М), в) еквівалентну(С_н), г) моляльну (m) концентрації.

8. Визначте маси цукру та його 10%-вого розчину необхідні для приготування 270 г 20%-вого розчину.

9. Яка масова частка CaCl₂ в розчині, який утворився, при розчиненні 21,9 г його гексагідрату в 100 г води.

10. На нейтралізацію 50 см³ розчину кислоти витратили 25 см³ 0,5 н розчину лугу. Чому дорівнює молярна концентрація еквівалента кислоти (С_н)?

11. Змішали 10 см³ 10%-вого розчину HNO₃ (ρ=1,056 г/см³) і 100 см³ 30%-вого розчину HNO₃ (ρ=1,184 г/см³). Обчисліть масову частку розчиненої речовини утвореного розчину.

12. Який об’єм 50%-вого розчину КОН (ρ=1,538 г/см³) потрібно для приготування 3 л 6%-вого розчину (ρ=1,048 г/см³)?