Нормальная концентрация (нормальность) показывает, сколько эквивалентов вещества содержится в одном литре раствора.
Так, если имеем 0,1н раствор гидроксида натрия, то можно сказать, что в одном литре этого раствора содержится 0,1 эквивалент NaOH.
По определению:
СН = 
,
где nэ – число эквивалентов растворенного вещества;
V- объем раствора, л,
или CН = 
,
где МЭ – молярная масса эквивалента вещества.
В этой формуле объем раствора также должен измеряться в литрах.
Если в задаче речь идет о реакции, в которой реагирующие вещества находятся в растворах, часто бывает удобно использовать закон эквивалентов для растворов:
СН(1) . V(1) = CH(2) . V(2),
где СН и V – нормальность и объем двух взаимодействующих растворов.
Моляльная концентрация или моляльность (Сm)
Этот способ выражения концентрации растворов встречается довольно редко. Обычно необходимость его использования возникает в тех случаях, когда обсуждается влияние концентрации на изменение температуры замерзания или кипения раствора по сравнению с чистым растворителем.
Моляльная концентрация показывает, сколько молей растворенного вещества приходится на 1000 граммов растворителя.
Моляльность может быть рассчитана по формуле:
Сm 
где m(вещества) – масса растворенного вещества, г; m(растворителя) – масса растворителя, г;
M(вещества) – молярная масса растворенного вещества, г/моль.
Пример 1.
Вычислите молярность раствора, содержащего 25,4 г FeCl2 в 500 мл раствора.
Дано:
m(FeCl2) = 25,4 г
|
|
|
V(р-ра) = 500мл
СМ= ? Решение:
Используем формулу для расчета молярной концентрации
CM = 
Молярная масса FeCl2 равна 127 г/моль.
V(р-ра) = 500 мл = 0,5 л.
CM = 
= 0,4М.
Ответ: СМ = 0,4М.
Пример 2.
Вычислите нормальность 50%-ного раствора серной кислоты, плотность которого 1,5 г/мл.
Дано:
= 50%
ρ (раствора) =1,5 г/мл
Сн - ?
Решение:
Для расчета нормальной концентрации по формуле:
CН = 
надо знать массу H2SO4 , молярную массу ее эквивалента и объем раствора.
1.Определим объем раствора. Очевидно, что 50%-ному раствору серной кислоты соответствует какая-то вполне определенная нормальная концентрация, которая не зависит от количества раствора. Поэтому для выполнения расчета можно взять любое количество этого раствора. Для удобства вычислений возьмем 1 литр раствора:
V(р-ра) = 1 л = 1000 мл.
2.Определим массу H2SO4.
Масса взятого раствора
m(раствора) = V(раствора) * ρ(раствора)=1000 * 1,5 =1500 г.
Из формулы для расчета массовой доли можно найти массу растворенного вещества:
(H2SO4) = 
= 
=750г.
3,Определим молярную массу эквивалента серной кислоты. Ее можно рассчитать по формуле эквивалента сложного вещества:
Мэ (H2SO4) = 
= 49 г/моль.
1. Подставим полученные значения в исходную формулу и
|
|
|
получим:
Сн = 
=15,3н .
Ответ: Сн = 15,3н
Пример 3.
Какой объем аммиака (измеренный при нормальных условиях) израсходуется при приготовлении 1 кг 10%-ного раствора? Сколько воды надо взять для приготовления этого раствора?
Дано:
m(р-ра) = 1кг
ω = 10%
V(NH3)=?
V(H2O)=?
Решение:
Из формулы ω 
* 100%
можно найти массу растворенного аммиака.
При этом масса раствора должна быть выражена в граммах:
m (раствора) = 1кг = 1000 г,
m (NH3) = 
= 
= 100г
Аммиак в обычных условиях находится в газообразном состоянии. Для определения объема газообразного вещества можно воспользоваться следствием из закона Авогадро, согласно которому один моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 литра. M(NH3) = 17 г/моль.
1 моль NH3 имеет массу 17 граммов и его объем 22,4 литра,
100граммов------------------Х литров
Х = 
=132 литра V(NH3) = 132 литра.
Зная массу раствора и массу растворенного вещества, можно найти массу воды:
m(H2O) = m(раствора) − m(NH3) = 1000 – 100 = 900 г.
Для того чтобы найти объем воды, надо использовать ее плотность ρ(H2O) = 1 г/мл:
V(H2O) = 
= 
= 900 мл.
Ответ: V(NH3) = 132 литра; V(H2O) = 900 мл.
Задача. Сколько грамм йода (растворенное вещество) и спирта нужно взять для приготовления 500 грамм 5%-ной йодной настойки (раствор)?
|
|
|
| ДАНО: | РЕШЕНИЕ: |
| M (р-ра)=500 г. | W (I2) = m(I2) / m(р-ра) |
| W (I2)=5%=0,05 | W (I2) = m(I2) / m(наст.) |
| НАЙТИ: | m (I2)= W(I2) x m(наст.) |
| m(I2)=? | m(I2)= 0,05 x 500 г.= 25 г. |
| m(спирта)=? | m(р-ра) = m(I2) + m(спирта) |
| m(спирта) = m(р-ра)- m(I2) | |
| m(спирта) = 500 г.- 25г.= 475 г. |
ОТВЕТ: m (I2) = 25 г., m (спирта) = 475 г.
Домашнее задание. По примеру крайней задачи решить:
1. Какая масса сахара и воды требуется для приготовлении 250г 10% раствора?
2. Какая масса соли и воды требуется для приготовлении 500г 3% раствора?
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 58; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!