Способы выражения содержания растворенного вещества в растворе

Состав раствора может выражаться разными способами – как с помощью безразмерных единиц (долей или процентов), так и через размерные величины – концентрации.

1. Массовая доля – отношение массы растворенного вещества к массе раствора (%). Например, 15% NaCl – это такой раствор, в 100 единицах массы которого содержится 15 единиц массы NaCl и 85 единиц массы воды.

2. Мольная доля — отношение количества растворенного вещества (или растворителя) к сумме количеств всех веществ, составляющих раствор. В случае раствора одного вещества в другом мольная доля растворенного вещества (N₂) равна

N₂ = n₂/(n₁ + n₂)

а мольная доля растворителя (N₁)

N₁ = n₁/(n₁ + n₂)

где n₁, n₂— соответственно количества вещества растворителя и растворенного вещества.

3. Молярная концентрация, или молярность — отношение количества растворенного вещества к объему раствора. Обычно молярность обозначается С_м или (после численного значе­ния молярности) М. Так, 2М H₂S0₄ означает раствор, в каждом литре которого содержится 2 моля серной кислоты, т. е. С_м = 2 моль/л.

4. Моляльная концентрация, или моляльность - отношение количества растворенного вещества к массе раствори­теля. Обычно моляльность обозначается буквой m. Так, для раство­ра серной кислоты запись m = 2 моль/кг (Н₂О) означает, что в этом растворе на каждый килограмм растворителя (воды) прихо­дится 2 моля H₂S0₄. Моляльность раствора в отличие от его молярности не изменяется при изменении температуры.

5. Эквивалентная, или нормальная концентра­ция — отношение числа эквивалентов растворенного вещества к объему раствора. Концентрация, выраженная этим способом, обозначается С_н или (после численного значения нормальности) буквой н. Так, 2 н. H₂S0₄ означает раствор, в каждом литре которого содержится 2 эквивалента серной кислоты, т.е. С_н (H₂S0₄) = 2 моль/л.

Правило смешения

Применяется для упрощения расчетов в случае приготовления раствора заданной концентрации путем разбавления растворителем или смешения двух растворов. Заданная концентрация раствора пишется в месте пересечения двух линий, а концентрация исходных растворов (для растворителя она равна нулю) – у концов обеих линий слева. Затем для каждой линии производится вычитание одного стоящего на ней числа из другого, и разность записывается у свободного конца той же линии. Направление вычислений указывают стрелками. Они показывают, сколько единиц массы каждого раствора следует взять, чтобы получить раствор с заданной концентрацией.

50 15 50 25

25 25

10 25 0 25

а б

Примеры:

а) Для получения раствора с массовой долей вещества 25% из растворов с массовой долей 50 и 10% следует взять 15 единиц массы раствора с массовой долей 50% и 25 единиц массы раствора с массовой долей вещества 10%.

б) Для разбавления раствора с массовой долей вещества 50% до раствора с массовой долей вещества 25% следует 25 единиц его массы разбавить 25 единицами массы растворителя.