Чисельне вираження складу розчинів – РОЗЧИНИ. ТЕОРІЯ ЕЛЕКТРОЛІТИЧНОЇ ДИСОЦІАЦІЇ
ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ
Частина І. ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ
Розділ 5. РОЗЧИНИ.
ТЕОРІЯ ЕЛЕКТРОЛІТИЧНОЇ ДИСОЦІАЦІЇ
§ 5.1. Чисельне вираження складу розчинів
У природі й техніці розчини мають величезне значення. Рослини засвоюють речовини у вигляді розчинів. Засвоєння їжі пов’язане з переходом поживних речовин у розчин. Усі природні води є розчинами. Розчинами є найважливіші фізіологічні рідини – кров, лімфа тощо. Багато хімічних реакцій відбуваються в розчинах.
Розчини – це однорідні
Наприклад, розчин сульфатної кислоти складається з розчинника – води (перший компонент), розчиненої речовини – кислоти (другий компонент) і продуктів їх взаємодії – гідратованих іонів: Н+, HSO4- , SO42- ; розчин гідроксиду калію – з води, гідроксиду калію і гідратованих іонів К+ і ОН – (див. § 5.7).
За агрегатним станом розчини бувають рідкі, тверді й газуваті. Прикладом рідких розчинів можуть бути розчини солей у воді; прикладом твердих – сплав нікелю й міді (з яких виготовляють розмінні монети) або
Важливою характеристикою будь-якого розчину є його склад. Існують різні способи чисельного вираження складу розчинів: масова частка розчиненої речовини, молярна концентрація тощо.
Масова частка розчиненої речовини – це безрозмірна фізична величина, що дорівнює відношенню маси розчиненої речовини до загальної маси розчину, тобто
Wp = mр/m, (5.1)
Де wp – масова частка розчиненої речовини; mр – маса розчиненої речовини; m – загальна маса розчину.
Масову частку розчиненої речовини wp звичайно виражають в частках одиниці або у відсотках. Наприклад, масова частка розчиненої речовини – сульфатної кислоти у воді дорівнює 0,05 або 5%. Це означає, що в розчині сульфатної кислоти масою 100 г міститься сульфатна кислота масою 5 г і вода масою 95 г.
Молярна концентрація, або молярність, – це величина, що дорівнює відношенню кількості розчиненої речовини до об’єму розчину, тобто
С(Х) = n(X)/V, (5.2)
Де с(Х) – молярна концентрація частинок Х; n (X) – кількість речовини частинок X, що містяться в розчині; У – об’єм розчину.
Основною одиницею молярної концентрації є моль/л. Приклади запису молярної концентрації: с(НСl) = 0,1 моль/л, с (Н3РО4) = 0,5 моль/л, с (NН4+) = 10 моль/л, с(Н+) = 10-5 моль/л.
Розчин, в 1 л якого міститься 1 моль розчиненої речовини, називається молярним. Якщо в 1 л розчину міститься 0,1 моль речовини, то він називається децимолярним, 0,01 моль – сантимолярним, 0,001 моль – мілімолярним. Молярність розчину звичайно позначають буквою М. Наприклад, 1М NaOH – молярний розчин гідроксиду натрію, 1 л такого розчину містить 1 моль речовини або 1 моль ∙ 40 г/моль = 40 г NaOH; 0,01М NaOH – сантимолярний розчин, 1 л його містить 0,01 моль, тобто 0,01 ∙ 40 г = 0,4 г NaOH тощо. Щоб приготувати, наприклад, децимолярний розчин гідроксиду натрію, потрібно зважити 4 г його, помістити в 1-літрову мірну колбу, на шийці якої зазначено об’єм, що точно дорівнює 1 л (рис. 5.1, а), додати дистильованої води до повного розчинення речовини і потім
Рис. 5.1. Приготування 1М розчину: а – мірна колба; б – розчин
Об’єм розчину довести до мітки (нижня частина меніска повинна досягати мітки, див. рис. 5.1, б).
Користуватися молярною концентрацією зручно, оскільки відоме число молів (кількість речовини), що міститься в певному об’ємі розчину. Наприклад, для нейтралізації 1 л 1М розчину NaOH необхідні відповідно до рівнянь реакцій:
A) NaOH + НСl = NaCl + Н2О;
Б) 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2Н2О
Такі об’єми розчинів кислот: 1л 1М ∙ НСl або 0,5 л 1М H2SO4. Очевидно, для нейтралізації 0,5 л 2М розчину NaOH потрібно 0,5 л 2М розчину НСl, або 0,5 л 1М розчину H2SO4, або 0,25 л 2М розчину H2SO4 і т. д.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...