Способы обозначения концентрации растворов примеры

СПОСОБЫ ВЫПИСЫВАНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ В РЕЦЕПТАХ

Раствор — это жидкая лекарственная форма, полу­ченная путем растворения одного или нескольких лекар­ственных веществ, предназначенная для инъекций, для внутреннего, наружного применения.

Растворы отличаются большим разнообразием со­става и способов применения. В данной главе рассмат­риваются только истинные растворы для внутреннего и наружного применения. С физической точки зрения истинные растворы представляют собой жидкие дисперсные системы со степенью дробления раство­ренного вещества до молекул или ионов, с диаметром частиц меньше 1 нм. Истинные растворы являются однофазными, гомогенными системами и характери­зуются оптической пустотой. Они прозрачны, свободно

проходят через ультрафильтры и сохраняют однород­ность иногда в течение длительного времени.

В аптечной практике на долю растворов приходит­ся в среднем до 30 % общей рецептуры аптек. Боль­шой удельный вес растворов, как и всех жидких лекарственных форм, объясняется рядом преимуществ их перед другими лекарственными формами. Прису­щие растворам недостатки не влияют на широкое их применение.

В медицинской практике в виде растворов приме­няют твердые, жидкие и реже газообразные вещества. В зависимости от природы растворителя растворы подразделяют на водные и неводные. В качестве растворителей в медицинской практике для изготовле­ния растворов используют воду дистиллированную, этанол, глицерин, масла жирные и минеральные, хлороформ. В настоящее время появилась возмож­ность расширить ассортимент растворителей за счет кремнийорганических соединений, этилен- и пропилен-гликолей, диметисульфоксида (ДМСО) и других син­тетических соединений.

Растворители должны характеризоваться высокой устойчивостью, химической и фармакологической индифферентностью, обладать хорошей растворяющей способностью, отсутствием неприятного вкуса и запа­ха. Растворители не должны служить средой для развития микроорганизмов.

Растворы, применяемые в фармацевтической прак­тике, готовят по массе, объему и массообъемным способом. Большинство жидких лекарственных форм готовят массообъемным способом. При массообъемном способе растворяемое вещество берут по массе, а растворитель добавляют до получения требуемого объема раствора. Объемный способ принят для изго­товления растворов этанола различной крепости. По массе обычно готовят растворы на вязких раство­рителях (глицерине, маслах растительных и др.). В этом случае растворяемое вещество и растворитель берут в количествах по массе.

Концентрация растворов в рецептах может выра­жаться различно:

Rp.: Solutionis Natrii bromidi 2% 200 ml

D. S. По 1 столовой ложке 3 раза в день

2а) раздельным перечислением растворяемого ве­щества и растворителя

Rp.: Natrii bromidi 4,0

Aquae destiliatae 200 ml

M, D. S. По 1 столовой ложке 3 раза в день

26) с указанием доведения раствора до заданного объема

Rp.: Natrii bromidi 4,0

Aquae destiliatae ad 200 ml

M. D. S. По 1 столовой ложке 3 раза в день

3) отношением количества вещества к количеству
раствора

Rp: Solutionis natrii bromidi ex 4,0 200 ml D. S. По 1 столовой ложке 3 раза в день

4) выражение концентрации растворов межет быть
видоизменено

Rp.: Solutionis Natrii bromidi 1:50 200 ml

D. S. По 1 столовой ложке 3 раза в день

Данный способ выписывания обычно используют для растворов ядовитых веществ, например

Rp.: Solutionis Hydrargyri dichloridi 1:5000 500 ml D. S. Для дезинфекции (при лишае)

Из всех приведенных способов наиболее употреби­мым является первый, т. е. обозначение концентрации раствора в процентах.

Несмотря на разные способы выписывания раство­ров натрия бромида, его объем равен 200 мл, коли­чество лекарственного вещества составляет 4,0 г.

При расчете количества растворителя (воды дис­тиллированной) учитывают процентное содержание лекарственного вещества (или суммы вщцеств). Если раствор готовят в концентрации до _£>%, то воды берут по объему столько, сколько прописано раствора в рецепте, так как при растворении небольшое ко­личество лекарственного вещества существенно не из­меняет объем раствора. Раствор в концентрации выше Д% готовят в мерной посуде или рассчитывают количество воды с помощью коэффициента увеличения объема (КУО). КУО (мг/мл) показывает прирост

объема раствора в миллилитрах при растворении 1,0 г вещества.

Rp.: Solutionis Magnesii sulfatis ex 20,0 200 ml D. S. По 1 столовой ложке 3 раза в день

В данном случае при расчете количества воды используют КУО, равный 0,50. Количество воды составляет: 200 мл—(20-0,5)= 190 мл.

Источник

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