- •Рассмотрено на заседании
- •Методические указания и контрольные задания
- •Раздел 1 Общие методические рекомендации по изучению дисциплины
- •Выполнение контрольной работы
- •Раздел 2 задания и методические указания по выполнению контрольной работы Тема 1. Основные классы неорганических соединений
- •Задания
- •Тема 2 Эквиваленты. Закон эквивалентов
- •Задания
- •Тема 3. Строение атома
- •Задания
- •Тема 4 Периодическая система д.И. Менделеева
- •Задания
- •Тема 5 Энергетика химических процессов
- •Задания
- •Тема 6 Химическое сродство
- •Задания
- •Тема 7 Химическая кинетика и равновесие
- •Задания
- •Тема 8 Способы выражения концентрации раствора
- •Определение массовой доли вещества в растворе
- •Определение молярной концентрации раствора
- •Определение эквивалентной или нормальной концентрации
- •Определение моляльной концентрации раствора
- •Вычисления, связанные с взаимным переходом одних форм выражения концентрации в другие
- •Молярная масса эквивалента серной кислоты
- •Отношение между эквивалентными концентрациями и объемами растворов реагирующих веществ
- •Смешивание растворов разных концентраций
- •Задания.
- •Тема 9 Ионные реакции обмена
- •Задания
- •Тема 10 Гидролиз солей
- •Электролитическая диссоциация воды. Водородный показатель
- •Гидролиз солей
- •Гидролиз соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой
- •Совместный гидролиз двух солей
- •Задания
- •Тема 11 Окислительно-восстановительные реакции
- •Классификация окислительно-восстановительных реакций
- •Задания
- •Тема 12 Гальванические элементы. Аккумуляторы
- •Задания
- •Тема 13 Электролиз. Законы Фарадея
- •Электролиз расплава
- •Электролиз водного раствора
- •Задания
- •Тема 14 Коррозия металлов
- •Задания
- •Тема 15 Химические свойства некоторых металлов и их соединений
- •Задания
- •Тема 16 Органические соединения. Полимеры
- •Стандартные электродные потенциалы некоторых окислительно-восстановительных систем
- •Варианты контрольных работ
Тема 8 Способы выражения концентрации раствора
Раствором называется однородная система переменного состава, состоящая из двух или более компонентов.
Всякий раствор состоит из растворенных веществ и растворителя.
Растворитель – это компонент раствора, находящийся в том же агрегатном состоянии, что и раствор.
В случае же растворов, образующихся при смешивании газа с газом, жидкости с жидкостью, твердого вещества с твердым, растворителем считается тот компонент, количество которого в растворе преобладает. Растворы бывают газовыми, жидкими и твердыми.
Раствор, находящийся в равновесии с растворяющимся веществом, называется насыщенным, а растворы, близкие к состоянию насыщения, называются концентрированными.
В большинстве случаев употребляют растворы ненасыщенные, т.е. с меньшей концентрацией растворенного вещества, чем в насыщенном растворе.
Концентрация раствора – это содержание растворенного вещества в определенной массе или определенном объеме раствора или растворителя.
Определение массовой доли вещества в растворе
Массовая доля – это отношение массы компонента mB к массе раствора m:
В = mB/m. (1)
Массовая доля выражается в долях единицы или процентах (5%-ный раствор серной кислоты содержит 5 г Н2SO4 в 100 граммах раствора или в 95 г растворителя - воды).
Пример 1. В 220 г воды растворили 30 г хлорида натрия. Вычислите массовую долю хлорида натрия в растворе.
Решение. Масса раствора m складывается из массы растворителя mH2O и массы растворенного вещества mNaCl:
m = mH2O + mNaCl; m = 220 + 30 =250 г.
По уравнению (1) находим
NaCl = mNaCl / m; NaCl = = 0,12 или 12 %.
Пример 2. Определите массу хлорида натрия, который надо растворить в воде, чтобы получить 100 мл раствора с массовой долей NaCl 20 %. Плотность раствора = 1,5 г/мл.
Решение. Масса раствора, который необходимо приготовить,
m = V, где V – объем раствора;
m = 1001,15 = 115 г.
Из уравнения (1) следует mNaCl = mNaCl;
mNaCl = 1150,2 = 23 г.
Определение молярной концентрации раствора
Молярная концентрация или молярность (См или М) – число молей растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора. Предположим, что имеется раствор фосфорной кислоты: 1,5М Н3РО4 или См = 1,5 моль/л Н3РО4; это означает, что в 1 л или в 1000 мл такого раствора содержится в количестве 1,5 моля Н3РО4 или 1,598 = 147 г, где 98 г/моль – молярная масса фосфорной кислоты.
Пример 3. Определите массу нитрата натрия, которая требуется для приготовления 2 л децимолярного (0,1М) раствора.
Решение. В 1 л раствора содержится СмМ = 0,185 = 8,5 г нитрата натрия.
Составим пропорцию: в 1 л раствора содержится 8,5 г NaNO3;
в 2 л раствора содержится х г NaNO3.
Тогда х = =17 г NaNO3 нужно взять, чтобы приготовить 2 л 0,1М раствора.
В общем виде решение можно представить как
m = VСмМ, (2)
где V – объем, л;
См – молярная концентрация, моль/л; М – молярная масса, г/моль.
Пример 4. Определите массовую долю азотной кислоты (в процентах) в 4,3М растворе НNO3, плотность которого составляет = 1,14 г/мл.
Решение. Определим массу кислоты, содержащейся в 1 л раствора по формуле (2):
mНNO3 = VСмМ = 14,363 = 271 г.
Определим массу 1 литра (1000 мл) раствора азотной кислоты:
m = V = 10001,14 = 1140 г.
Следовательно, массовая доля кислоты составит
НNO3 = mНNO3/ m = 271/1140 = 0,238 или 23,8 %.