ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

РАСТВОРЫ

Методические указания

к выполнению самостоятельной работы по курсу «Химия»

для студентов специальностей

120100, 170900, 290300, 060800, 100400, 250600,170500

очной и очно-заочной форм обучения

Одобрено

редакционно-издательским советом

Балаковского института техники,

технологии и управления

Балаково 2008

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Раствор – сложная гомогенная система, состоящая из двух или более компонентов. Раствор состоит из растворенных веществ и растворителя, в котором равномерно распределены вещества. Растворитель в чистом виде существует в таком же агрегатном состоянии, что и раствор. Если оба компонента до растворения находились в одинаковом агрегатном состоянии (вода-спирт), то растворителем считается компонент, находящийся в боль-шем количестве. Различают растворы коллоидные и истинные. Коллоидные растворы – дисперсные системы, обладающие микрогетерогенностью. В истинных растворах вещества раздроблены до молекулярного или ионного состояния, и молекулы и ионы одних компонентов равномерно распределены среди молекул растворителя.

Количественные соотношения между компонентами, образовавшими раствор, могут изменяться в широких пределах. Важнейшей характеристикой раствора является концентрация – содержание растворенного вещества в определенной массе или определенном объеме. Наиболее часто используются следующие способы выражения концентрации:

1. Процентная концентрация С_% (массовая доля ) – отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора, выраженное в про-центах.

Процентная концентрация может рассматриваться как безразмерная, если от процентов перейти к массовым долям. Массовая доля показывает, сколько граммов растворенного вещества содержится в 100г раствора:

, ( ) , (1)

, (2)

, (3)

где C_% – процентная концентрация, %;

m_р.в. – масса растворенного вещества, г;

m_р-ра – масса раствора, г;

m_р-ля – масса растворителя, г;

V_р-ра – объем раствора, мл;

- плотность раствора, г/мл.

2. Молярная концентрация С_м (молярность) – количество молей растворенного вещества в 1 литре раствора:

, (4)

где C_м – молярная концентрация, моль/л, М;

n_р.в. – число молей растворенного вещества;

V_р-ра – объем раствора, л;

m_р.в. – масса растворенного вещества, г;

М_р.в. – мольная масса растворенного вещества, г/моль.

3. Моляльная концентрация С_m (моляльность) – количество молей растворенного вещества в 1 кг растворителя:

, (5)

где C_m – молярная концентрация, моль/кг;

n_р.в. – число молей растворенного вещества;

m_р-ля – масса растворителя, кг;

m_р.в. – масса растворенного вещества, г;

М_р.в. – мольная масса растворенного вещества, г/моль.

4. Нормальная концентрация С_н (нормальность) – количество эквивалентных масс растворенного вещества в 1 л раствора:

, (6)

где C_н – молярная концентрация, моль/л, Н;

n_эк – число эквивалентов растворенного вещества;

V_р-ра – объем раствора, л;

m_р.в. – масса растворенного вещества, г;

m_эк – эквивалентная масса растворенного вещества, г/моль.

5. Титр раствора Т – количество граммов вещества в 1 мл раствора:

, (7)

где Т – титр раствора, г/мл ;

m_р.в. – масса растворенного вещества, г;

V_р-ра – объем раствора, л.

Зная нормальность раствора и эквивалентную массу растворенного вещества, титр можно найти по формуле:

, (8)

где Т – титр раствора,

C_н – молярная концентрация, моль/л, Н;

m_эк – эквивалентная масса растворенного вещества, г/моль;

1000 – объем раствора, мл.

Вещества взаимодействуют в эквивалентных количествах. Растворы равной нормальности взаимодействуют между собой в равных объемах, так как содержат равные доли эквивалентов. Если взаимодействуют два растворенных вещества разной нормальности, то их объемы можно вычислить по уравнению:

, (9)

где С_n₁, С_n₂ – нормальная концентрация реагирующих веществ, моль/л, Н;

V₁, V₂ – объемы реагирующих растворов, л.