Переход от одних способов выражения концентраций к другим
1. Массовая доля (процентная концентрация) ω% ® молярная концентрация С(X):
или 
,
где 
− плотность раствора; 
− молярная масса.
2. Массовая доля (процентная концентрация) ω% ® молярная концентрация эквивалента C[(1/z)X] (нормальная концентрация Cн):
или 
,
где 
− плотность раствора; 
− молярная масса эквивалента.
3. Массовая доля (процентная концентрация) ω% ® моляльная концентрация B(X):
,
где 
− молярная масса.
4. Молярная концентрация С(X) − молярная концентрация эквивалента C[(1/z)X] (нормальная концентрация Cн):
, z – эквивалентное число.
Для растворов веществ с z = 1 молярная концентрация С(X) и молярная концентрация эквивалента C[(1/z)X] совпадают.
Решение задач
Приготовление растворов
Приготовить раствор заданной концентрации можно растворени-ем вещества в воде, разбавлением концентрированного раствора, смешиванием растворов разных концентраций. Как правило, задаются объем раствора и его концентрация. Необходимо рассчитать массу растворяемого вещества или объем концентрированного раствора, добавлением воды к которому до заданного объема получают раствор требуемой концентрации. Если концентрация раствора − массовая доля (ω%), то для расчета необходимо знать его плотность.
При решении задачи необходимо:
1. Рассчитать количество растворенного вещества, содержаще-гося в объеме раствора заданной концентрации. Это может быть масса (г), количество молей или эквивалентов, необходимое для приготовления раствора.
2. При растворении вещества определяют массу вещества, необ-ходимого для приготовления раствора (см. примеры 1, 2).
3. В случае приготовления раствора разбавлением рассчитывают объем концентрированного раствора, содержащий столько же веще-ства, сколько содержит заданный раствор (см. примеры 3, 4).
Пример 1. Приготовить 500 мл 10% раствора карбоната калия (K2CO3), плотность раствора 
. Рассчитать молярную концентрацию полученного раствора.
1. Масса раствора
.
2. Масса растворенного вещества
.
3. Молярная концентрация полученного раствора.
,
Вывод. Для приготовления заданного раствора навеску карбоната калия m = 54,5 г растворить в воде и довести объем раствора до
500 мл. Молярная концентрация полученного раствора С(K2CO3) = = 0,79 моль/л.
Пример 2. Приготовить 1 л 0,1 н. раствора карбоната натрия (Na2CO3). Рассчитать процентную концентрацию полученного рас-твора. Плотность раствора 
.
Так как 0,1 н. раствор º молярная концентрация эквивалента C[(1/2)Na2CO3] = 0,1 моль/л, можно рассчитать массу растворенного вещества в 1 л раствора 0,1 н.
1. Расчет массы Na2CO3: 1 л раствора соли содержит 0,1 моль эквивалентов Na2CO3
,
2. Процентная концентрация полученного раствора
Вывод. Для приготовления заданного раствора навеску карбоната натрия m = 5,3 г растворить в воде и довести объем раствора до 1 л. Массовая доля Na2CO3 ω% = 0,5%.
Пример 3. Приготовить 200 мл 2 М раствора серной кислоты разбавлением 96% раствора с плотностью 
.
Так как 2М раствор ≡ молярная концентрация серной кислоты С(H2SO4) = 2 моль/л, следовательно, 1 л раствора кислоты содержит
2 моль H2SO4.
1. Масса растворенного вещества (H2SO4) в 200 мл 2 М раствора:
где V − объем раствора в литрах.
2. Масса серной кислоты:
где М(H2SO4) = 98 г/моль − молярная масса серной кислоты.
3. Масса раствора H2SO4 при ω% = 96%:
® 
.
Объем раствора H2SO4 при ω% = 96%:
см 3 .
Вывод. Для приготовления заданного раствора 22,2 мл H2SO4 ω% = 96 % растворить в воде и довести объем раствора до 200 мл.
Данную задачу можно решить другим способом. Если перейти
от массовой концентрации к молярной 
= 
, то можно воспользоваться условием равенства количества молей серной кислоты в концентрированном и заданном растворе:
.
Пример 4. Приготовить 500 мл 10% раствора соляной кислоты 
разбавлением концентрированного раствора ω% = = 35% с плотностью 
.
1. Масса раствора 10%
.
2. Масса растворенного вещества (HCl)
.
3. Масса раствора 35%
® 
.
Объем раствора HCl ω% = 35 %
см 3 .
Вывод. Для приготовления заданного раствора растворить 127,5 мл HCl с концентрацией ω% = 35 % в воде и довести объем раствора до 500 мл.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Источник
Концентрация растворов. 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:
,
ω – массовая доля растворенного вещества;
mв-ва – масса растворённого вещества;
Массовую долю выражают в долях от единицы или в процентах.
2. Молярная концентрация или молярность – это количество молей растворённого вещества в одном литре раствора V:
,
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:
,
С (x) – моляльность, моль/кг;
n – количество растворенного вещества, моль;
4. Титр – содержание вещества в граммах в 1 мл раствора:
,
T – титр растворённого вещества, г/мл;
mв-ва – масса растворенного вещества, г;
5. Мольная доля растворённого вещества – безразмерная величина, равная отношению количества растворенного вещества n к общему количеству веществ в растворе:
,
N – мольная доля растворённого вещества;
n – количество растворённого вещества, моль;
nр-ля – количество вещества растворителя, моль.
Сумма мольных долей должна равняться 1:
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.
Грамм-эквивалент вещества – количество граммов вещества, численно равное его эквиваленту.
Эквивалент – это условная единица, равноценная одному иону водорода в кислотоно-основных реакциях или одному электрону в окислительно – восстановительных реакциях.
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.
,
СН – нормальная концентрация, моль-экв/л;
z – число эквивалентности;
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:
Источник
