Растворы способы выражения концентрации растворов вариант 1

Растворы. Способы выражения концентрации растворов

Материалы портала onx.distant.ru

Растворы. Способы выражения концентрации растворов

Способы выражения концентрации растворов

Существуют различные способы выражения концентрации растворов.

Массовая доля ω компонента раствора определяется как отношение массы данного компонента Х, содержащегося в данной массе раствора к массе всего раствора m. Массовая доля – безразмерная величина, её выражают в долях от единицы:

Массовый процент представляет собой массовую долю, умноженную на 100:

ω(Х) = m(Х)/m · 100% (0%

где ω(X) – массовая доля компонента раствора X; m(X) – масса компонента раствора X; m – общая масса раствора.

Мольная доля χ компонента раствора равна отношению количества вещества данного компонента X к суммарному количеству вещества всех компонентов в растворе.

Для бинарного раствора, состоящего из растворённого вещества Х и растворителя (например, Н₂О), мольная доля растворённого вещества равна:

Мольный процент представляет мольную долю, умноженную на 100:

Объёмная доля φ компонента раствора определяется как отношение объёма данного компонента Х к общему объёму раствора V. Объёмная доля – безразмерная величина, её выражают в долях от единицы:

φ(Х) = V(Х)/V (0

Объёмный процент представляет собой объёмную долю, умноженную на 100.

Молярность (молярная концентрация) C или C_м определяется как отношение количества растворённого вещества X, моль к объёму раствора V, л:

C_м(Х) = n(Х)/V (6)

Основной единицей молярности является моль/л или М. Пример записи молярной концентрации: C_м(H₂SO₄) = 0,8 моль/л или 0,8М.

Нормальность С_н определяется как отношение количества эквивалентов растворённого вещества X к объёму раствора V:

Основной единицей нормальности является моль-экв/л. Пример записи нормальной концентрации: С_н(H₂SO₄) = 0,8 моль-экв/л или 0,8н.

Титр Т показывает, сколько граммов растворённого вещества X содержится в 1 мл или в 1 см 3 раствора:

T(Х) = m(Х)/V (8)

где m(X) – масса растворённого вещества X, V – объём раствора в мл.

Моляльность раствора μ показывает количество растворённого вещества X в 1 кг растворителя:

μ(Х) = n(Х)/m_р-ля (9)

где n(X) – число моль растворённого вещества X, m_р-ля – масса растворителя в кг.

Мольное (массовое и объёмное) отношение – это отношение количеств (масс и объёмов соответственно) компонентов в растворе.

Необходимо иметь ввиду, что нормальность С_н всегда больше или равна молярности С_м. Связь между ними описывается выражением:

Для получения навыков пересчёта молярности в нормальность и наоборот рассмотрим табл. 1. В этой таблице приведены значения молярности С_м, которые необходимо пересчитать в нормальность С_н и величины нормальности С_н, которые следует пересчитать в молярность С_м.

Пересчёт осуществляем по уравнению (10). При этом нормальность раствора находим по уравнению:

Результаты расчётов приведены в табл. 2.

Таблица 1. К определению молярности и нормальности растворов

Тип химического превращения	См	Сн	Сн	См
Реакции обмена	0,2 M Na2SO4	?	6 н FeCl3	?
	1,5 M Fe2(SO4)3	?	0,1 н Ва(ОН)2	?
Реакции окисления-восстановления	0,05 М KMnO4 в кислой среде	?	0,03 М KMnO4 в нейтральной среде	?

Значения молярности и нормальности растворов

Тип химического превращения	См	Сн	Сн	См
Реакции обмена	0,2M Ma2SO4	0,4н	6н FeCl3	2М
1,5M Fe2(SO4)3	9н	0,1н Ва(ОН)2	0,05М
Реакции окисления-восстановления	0,05М KMnO4 в кислой среде	0,25н	0,03М KMnO4 в нейтральной среде	0,01М

Между объёмами V и нормальностями С_н реагирующих веществ существует соотношение:

Примеры решения задач

Задача 1. Рассчитайте молярность, нормальность, моляльность, титр, мольную долю и мольное отношение для 40 мас.% раствора серной кислоты, если плотность этого раствора равна 1,303 г/см 3 .

Решение.

Масса 1 литра раствора равна М = 1000·1,303 = 1303,0 г.

Масса серной кислоты в этом растворе: m = 1303·0,4 = 521,2 г.

Молярность раствора С_м = 521,2/98 = 5,32 М.

Нормальность раствора С_н = 5,32/(1/2) = 10,64 н.

Титр раствора Т = 521,2/1000 = 0,5212 г/см 3 .

Моляльность μ = 5,32/(1,303 – 0,5212) = 6,8 моль/кг воды.

Обратите внимание на то, что в концентрированных растворах моляльность (μ) всегда больше молярности (С_м). В разбавленных растворах наоборот.

Масса воды в растворе: m = 1303,0 – 521,2 = 781,8 г.

Количество вещества воды: n = 781,8/18 = 43,43 моль.

Мольная доля серной кислоты: χ = 5,32/(5,32+43,43) = 0,109. Мольная доля воды равна 1– 0,109 = 0,891.

Мольное отношение равно 5,32/43,43 = 0,1225.

Задача 2. Определите объём 70 мас.% раствора серной кислоты (r = 1,611 г/см 3 ), который потребуется для приготовления 2 л 0,1 н раствора этой кислоты.

Решение.

2 л 0,1н раствора серной кислоты содержат 0,2 моль-экв, т.е. 0,1 моль или 9,8 г.

Масса 70%-го раствора кислоты m = 9,8/0,7 = 14 г.

Объём раствора кислоты V = 14/1,611 = 8,69 мл.

Задача 3. В 5 л воды растворили 100 л аммиака (н.у.). Рассчитать массовую долю и молярную концентрацию NH₃ в полученном растворе, если его плотность равна 0,992 г/см 3 .

Решение.

Масса 100 л аммиака (н.у.) m = 17·100/22,4 = 75,9 г.

Масса раствора m = 5000 + 75,9 = 5075,9 г.

Массовая доля NH₃ равна 75,9/5075,9 = 0,0149 или 1,49 %.

Количество вещества NH₃ равно 100/22,4 = 4,46 моль.

Объём раствора V = 5,0759/0,992 = 5,12 л.

Молярность раствора С_м = 4,46/5,1168 = 0,872 моль/л.

Задача 4. Сколько мл 0,1М раствора ортофосфорной кислоты потребуется для нейтрализации 10 мл 0,3М раствора гидроксида бария?

Решение.

Переводим молярность в нормальность:

Используя выражение (12), получаем: V(H₃P0₄)=10·0,6/0,3 = 20 мл.

Задача 5. Какой объем, мл 2 и 14 мас.% растворов NaCl потребуется для приготовления 150 мл 6,2 мас.% раствора хлорида натрия?

Плотности растворов NaCl:

С, мас.%	2	6	7	14
ρ, г/см 3	2,012	1,041	1,049	1,101

Решение.

Методом интерполяции рассчитываем плотность 6,2 мас.% раствора NaCl:

Определяем массу раствора: m = 150·1,0426 = 156,39 г.

Находим массу NaCl в этом растворе: m = 156,39·0,062 = 9,70 г.

Для расчёта объёмов 2 мас.% раствора (V₁) и 14 мас.% раствора (V₂) составляем два уравнения с двумя неизвестными (баланс по массе раствора и по массе хлорида натрия):

Решение системы этих двух уравнений дает V₁ =100,45 мл и V₂ = 49,71 мл.

Задачи для самостоятельного решения

3.1. Рассчитайте нормальность 2 М раствора сульфата железа (III), взаимодействующего со щёлочью в водном растворе.

3.2. Определите молярность 0,2 н раствора сульфата магния, взаимодействующего с ортофосфатом натрия в водном растворе.

3.3. Рассчитайте нормальность 0,02 М раствора KMnO₄, взаимодействующего с восстановителем в нейтральной среде.

3.4. Определите молярность 0,1 н раствора KMnO₄, взаимодействующего с восстановителем в кислой среде.

3.5. Рассчитать нормальность 0,2 М раствора K₂Cr₂O₇, взаимодействующего с восстановителем в кислой среде.

3.6. 15 г CuSO₄·5H₂O растворили в 200 г 6 мас.% раствора CuSO₄. Чему равна массовая доля сульфата меди, а также молярность, моляльность и титр полученного раствора, если его плотность составляет 1,107 г/мл?

0,1; 0,695М; 0,698 моль/кг; 0,111 г/мл.

3.7. При выпаривании 400 мл 12 мас.% раствора KNO₃ (плотность раствора 1,076 г/мл) получили 2М раствор нитрата калия. Определить объём полученного раствора, его нормальную концентрацию и титр.

255 мл; 2 н; 0,203 г/мл.

3.8. В 3 л воды растворили 67,2 л хлороводорода, измеренного при нормальных условиях. Плотность полученного раствора равна 1,016 г/мл. Вычислить массовую, мольную долю растворённого вещества и мольное отношение растворённого вещества и воды в приготовленном растворе.

0,035; 0,0177; 1:55,6.

3.9. Сколько граммов NaCl надо добавить к 250 г 6 мас.% раствору NaCl, чтобы приготовить 500 мл раствора хлорида натрия, содержащего 16 мас.% NaCl? Плотность полученного раствора составляет 1,116 г/мл. Определить молярную концентрацию и титр полученного раствора.

74,28 г; 3,05 М; 0,179 г/мл.

3.10. Определить массу воды, в которой следует растворить 26 г ВaCl₂·2H₂O для получения 0,55М раствора ВaCl₂ (плотность раствора 1,092 г/мл). Вычислить титр и моляльность полученного раствора.

Источник

Тест по химии Способы выражения концентрации растворов 11 класс

Тест по химии Способы выражения концентрации растворов 11 класс с ответами. Тест содержит 10 заданий.

1. Определите массовую долю соли в растворе , полученном при растворении 25 г соли в 100 г воды.

1) 0,15
2) 0,20
3) 0,25
4) 0,30

2. Какую массу соли следует растворить в 120 г воды для получения 20%-ного раствора?

1) 24 г
2) 26 г
3) 28 г
4) 30 г

3. Какую массу воды следует прибавить к 180 г 15%-ного раствора для получения 12%-ного раствора?

1) 35 г
2) 40 г
3) 45 г
4) 50 г

4. Определите плотность 30%-ного раствора NaOH, если в 200 мл этого раствора содержится 69 г NaOH.

1) 1,18 г/мл
2) 1,15 г/мл
3) 1,12 г/мл
4) 1,10 г/мл

5. Определите объем 44%-ного раствора серной кислоты с плотностью 1,34 г/мл, в котором содержится 53 г H₂SO₄.

1) 90 мл
2) 100 мл
3) 110 мл
4) 120 мл

6. Какой объем (н.у.) хлороводорода растворили в воде для-получения 500 мл 10%-ного раствора соляной кислоты?

1) 30,7 л
2) 32,4 л
3) 28,2 л
4) 36,8 л

7. Какой объем (н.у.) хлороводорода растворили в воде для получения 200 мл 2М раствора соляной кислоты?

1) 8 л
2) 9 л
3) 10 л
4) 11 л

8. В каком объеме воды следует растворить 120 г гидроксида натрия для получения 1,5М раствора?

1) 1,2 л
2) 1,6 л
3) 2,0 л
4) 2,4 л

9. В каком объеме 0,5М раствора серной кислоты содержится 29,4 г H₂SO₄?

1) 0,45 л
2) 0,50 л
3) 0,55 л
4) 0,60 л

10. Определите молярную концентрацию 20%-ного раствора NaOH с плотностью 1,2 г /мл.

Ответы на тест по химии Способы выражения концентрации растворов 11 класс
1-2
2-4
3-3
4-2
5-1
6-1
7-2
8-3
9-4
10-1

Источник

Растворы. Способы выражения концентрации растворов. Тест

» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>

Растворы. Способы выражения концентрации растворов

В какой реакции фактор эквивалентности азотной кислоты не ра­вен единице?
– 2HN O 3 + Са(ОН)2 → Ca(N O 3)2 + 2Н2 O ;
– HN O 3 + Са(ОН)2 → CaOHN O 3 + Н2 O ;
– HNO3 + С u → Cu(NO3)2 + NO02 + Н 2O;
+ HNO3 + Mg → Mg(NO3)2 + N2O + H2O.

Какое количество вещества (эквивалентов) составляют 106 г Na2C O 3?
-1;
+ 2;
– 0,5;
– 17,67

В каких единицах измеряется молярная концентрация раствора?
– моль · кг;
+ моль · л;
– мольн %;
– безразмерная величина

Для раствора какого вещества молярная концентрация совпадает с молярной концентрацией эквивалента?
+ NaOH;
– N а2СО3;
– H2SО4;
– ВаС12

Какая масса хлорида кальция содержится в 2 г раствора ω СаС12 = 10%
+ 0,2 г;
– 2 г;
– 20 мг;
– 1 г

Какова молярная концентрация раствора, в 100 мл которого со­держится 18 г глюкозы?
– 18
+ 1
– 0,1
– 1,8

Какова молярная концентрация (физиологического) изотониче­ского раствора NaCl ω = 0,9% (плотность

Какую массу йода и какой объем этилового спирта (р = 0,8 г/мл) необходимо взять для приготовления 200 г йодной настойки с массовой долей йода 5%?
– 5 г, 238 мл
+ 10 г, 238 мл
– 10 г, 200 мл
– 5 г, 200 мл

Какова молярная концентрация раствора карбоната натрия, если его титр равен 0,0106 г/мл
– 0,0001 моль/л
+ 0,1 моль/л
– 0,2 моль/л
– 0,002 моль/л

Какой объем раствора NaOH с=0,1 моль/л потребуется для полной нейтрализации раствора, содержащего 0,05 моль HCl
– 0,5 мл
– 50 мл
+ 0,5 л
– 0,1 л

Источник

Читайте также:  Солим горький перец холодным способом