Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Способы выражения концентрации растворов



 

Концентрацией раствора называется содержание растворенного вещества в определенной массе или известном объеме раствора или растворителя.

Пример 1. Вычислите: а) массовую долю вещества в процентах (С%); б) молярную (СМ); в) молярную концентрацию эквивалентов (СН); г) моляльную (См) концентрации раствора Н3РО4, полученного при растворении 18 г кислоты в 282 мл воды, если плотность его 1,031 г/мл. Чему равен титр Т этого раствора?

Решение: а) массовая доля вещества в процентах показывает число граммов (единиц массы) вещества, содержащееся в 100 г (единиц массы) раствора. Так как массу 282 мл воды можно принять равной 282 г, то масса полученного раствора

 
 

18 + 282 = 300 г и, следовательно,

 

 
 

б) мольно-объемная концентрация, или молярность, показывает число молей растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора. Масса 1 л раствора 1031 г. Массу кислоты в литре раствора находим из соотношения:

Молярность раствора получим делением числа граммов Н3РО4 в 1 л раствора на мольную массу Н3РО4 (98 г/моль):

СМ = 61,86 / 98 = 0,63 М;

в) молярная концентрация эквивалента, или нормальность, показывает число эквивалентов растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора.

Так как эквивалентная масса Н3РО4 = М/3 = 98/3 = 32,66 г/моль, то СН = 61,86/32,66 = 1,89 н;

 
 

г) мольно-массовая концентрация, или моляльность, показывает число молей растворенного вещества, содержащихся в 100 г растворителя. Массу Н3РО4 в 1000 г растворителя находим из соотношения:

 

Отсюда См = 63,83/98 = 0,65 м

Титром раствора называется число граммов растворенного вещества в 1 мл раствора. Так как в 1 л раствора содержится 61,86 г кислоты, то Т = 61,86/1000 = 0,06186 г/мл.

Зная нормальность раствора и эквивалентную массу (mЭ) растворенного вещества, титр легко найти по формуле:

Т = СН mЭ/1000.

Пример 2. На нейтрализацию 50 мл раствора кислоты израсходовано 25 мл 0,5 н раствора щелочи. Чему равна нормальность кислоты?

Решение. Так как вещества взаимодействуют между собой в эквивалентных соотношениях, то растворы равной нормальности реагируют в равных объемах. При разных нормальностях объемы растворов реагирующих веществ обратно пропорциональны их нормальностям, т. е.

 

V1/V2 = СН 2Н 1 или V1CН 1 = V2CH 2

50 СH 1 = 25×0,5, откуда СH 1 = 25×0,5/50 = 0,25 н.

Пример 3. К 1л 10%-ного раствора КОН (пл. 1,092 г/мл) прибавили 0,5 л 5%-ного раствора КОН (пл. 1,045 г/мл). Объем смеси довели до 2 л. Вычислите молярную концентрацию полученного раствора.

Решение. Масса 1 л 10%-ного раствора КОН 1092 г. В этом растворе содержится 1092×10/100 = 109,2 г КОН. Масса 0,5 л 5%-ного раствора 1045×0,5 = 522,5 г. В этом растворе содержится 522,5×5/100 = 26,125 г КОН.

В общем объеме полученного раствора (2 л) содержание КОН составляет 109,2 + 26,125 = 135,325 г. Отсюда молярность этого раствора СМ = 135,325/2×56,1 = 1,2 М, где 56,1 г/моль - мольная масса КОН.

Пример 4. Какой объем 96%-ной кислоты плотностью1,84 г/мл потребуется для приготовления 3 л 0,4 н раствора?

Решение. Эквивалентная масса Н2SO4 - М/2 = 98,08/2 = 49,04 г/моль. Для приготовления 3 л 0,4 н раствора требуется 49,04×0,4×3 = 58,848 г Н2SO4. Масса 1 мл 96%-ной серной кислоты 1,84 г. В этом растворе содержится 1,84×96/100 = 1,766 г Н2SO4.

Следовательно, для приготовления 3 л 0,4 н раствора надо взять 58,848:1,766 = 33,32 мл этой кислоты.

 

6.1 Контрольные вопросы

101. Вычислите молярную и моляльную концентрацию эквивалента 20%-ного раствора хлорида кальция плотностью 1,178 г/мл. Ответ: 2,1 М; 4,2 н.

102. Чему равна нормальность 30%-ного раствора NаОН плотностью 1,328 г/мл? К 1 л этого раствора прибавили 5 л воды. Вычислите массовую долю полученного раствора. Ответ: 9,96 н; 6,3%.

103. К 3 л 10%-ного раствора НNО3 плотностью 1,054 г/мл прибавили 5 л 2%-ного раствора той же кислоты плотностью 1,009 г/мл. Вычислите массовую долю в процентах и молярную концентрацию полученного раствора, объем которого равен 8 л. Ответ: 5,0%; 0,82 М.

104. Вычислите эквивалентную и моляльную концентрации 20,8%-ного раствора НNO3 плотностью 1,12 г/мл. Сколько граммов кислоты содержится в 4 л этого раствора? Ответ: 3,70 н; 4,17 м; 931,8 г.

105. Вычислите молярную, эквивалентную и моляльную концентрации 16%-ного раствора AlCl3 плотностью 1,149 г/мл. Ответ: 1,38 М; 4,14 н; 1,43 м.

106. Сколько и какого вещества останется в избытке, если к 75 мл 0,3 н раствора Н2SO4 прибавить 125 мл 0,2 н раствора КОН? Ответ: 0,14 г КОН.

107. Для осаждения в виде АgС1 всего серебра, содержащегося в 100 мл раствора АgNО3, потребовалось 50 мл 0,2 н раствора НС1. Какова нормальность раствора АgNО3? Какая масса АgС1 выпала в осадок? Ответ: 0,1 н; 1,433 г.

108. Какой объем 20,01%-ного раствора НС1 (пл. 1,100 г/мл) требуется для приготовления 1 л 10,17%-ного раствора (пл. 1,050 г/мл)? Ответ: 485,38 мл.

109. Смешали 10 мл 10%-ного раствора НNО3 (пл. 1,056 г/мл) и 100 мл 30%-ного раствора НNО3 (пл. 1,184 г/мл). Вычислите процентную концентрацию полученного раствора. Ответ: 28,38%.

110. Какой объем 50%-ного раствора КОН (пл. 1,538 г/мл) требуется для приготовления 3 л 6%-ного раствора (пл. 1,048 г/мл)? Ответ: 245,5 мл.

111. Какой объем 10%-ного раствора карбоната натрия (пл. 1,105 г/мл) требуется для приготовления 5 л 2%-ного раствора (пл. 1,02 г/мл)?

Ответ: 923,1 мл.

112. На нейтрализацию 31 мл 0,16 н раствора щелочи требуется 217 мл раствора Н2SO4. Чему равны нормальность и титр раствора Н2SO4.

Ответ: 0,023 н; 1,127×10 -3 г/мл.

113. Какой объем 0,3 н раствора кислоты требуется для нейтрализации раствора, содержащего 0,32 г NаОН в 40 мл? Ответ: 26,6 мл.

114. На нейтрализацию 1 л раствора, содержащего 1,4 г КОН, требуется 50 мл раствора кислоты. Вычислите нормальность раствора кислоты.

Ответ: 0,53 н.

115. Какая масса НNО3 содержалась в растворе, если на нейтрализацию его потребовалось 35 мл 0,4 н раствора NаОН? Каков титр раствора NаОН?

Ответ: 0,882 г; 0,016 г/мл.

116. Какую массу NаNО3 нужно растворить в 400 г воды, чтобы приготовить 20%-ный раствор? Ответ: 100 г.

117. Смешали 300 г 20%-ного раствора и 500 г 40%-ного раствора NаС1. Чему равна процентная концентрация полученного раствора? Ответ: 32,5%.

118. Смешали 247 г 62%-ного и 145 г 18%-ного раствора серной кислоты. Какова процентная концентрация полученного раствора? Ответ: 45,72%.

119. Из 700 г 60%-ной серной кислоты выпариванием удалили 200 г воды. Чему равна процентная концентрация оставшегося раствора? Ответ: 84%.

120. Из 10 кг 20%-ного раствора при охлаждении выделилось 400 г соли. Чему равна процентная концентрация охлажденного раствора? Ответ: 16,7%.