Тема 5. Свойства растворов электролитов

Растворы - это однофазные (гомогенные) системы, состоя­щие из двух или более компонентов, причем каждый из компо­нентов распределен в массе другого в виде молекул или ионов. Растворенное вещество взаимодействует с растворителем, образуя нестойкие продукты - сольваты (если растворитель – не вода) или гидраты (если раствори­тель - вода).

Концентрацией раствора называется весовое содержание растворенного вещества в определенном весовом количестве или в определенном объеме раствора. В химии наиболее часто упот­ребляются следующие способы выражения концентрации рас­творов:

1. Массовая доля (ω) - отношение массы растворенного ве­щества к общей массе раствора:

ω =(m ·100)/ m₂ или С_%=m₁/m₂∙100,

где m₁ - масса растворенного вещества, г;

m₂ - масса раствора, г.

Масса раствора

m₂ = V· ρ

где V - объем раствора, мл;

ρ - плотность раствора, г/мл.

Массовая доля выражается в долях единицы или процентах. Ранее массовая доля называлась процентной концентрацией.

Массовая доля или процентная концентрация выражается числом граммов растворенного вещества, содержащихся в 100 г раствора. Например, если раствор имеет ω= 0,2 или С_% = 20 %, то в 100 г такого раствора содержится 20 г соли и 80 г воды.

2. Молярная концентрация, или молярность С_м - отношение количества растворенного вещества к объему раствора, моль/л:

 

где n_х - количество растворенного вещества, моль;

m_х - масса растворенного вещества, г;

М_х - молярная масса растворенного вещества, г/моль;

V- объем раствора, л.

Молярная концентрация показывает количество молей растворенного вещества, содержащееся в 1 л раствора. Раствор, содерж­ащий 1 моль растворенного вещества в литре, называется одномолярным (1M раствор), содержащий 0,1 моля - децимо­лярным (0,1 М раствор) и т. д.

Например, 1М раствор H₂S0₄ содержит 1 моль H₂S0₄ В 1 лит­. е. 98 г (МН₂SО₄ = 98 г/моль).

3. Молярная концентрация эквивалента Сн, или нормальная концентрация (н) - отношение количества эквивалентов растворенного вещества к объему раствора.

С_н или С(Эх), моль-экв/л:

С_н = п(Э)/ V = m_х/М(Э_х)V,

где n(Э) - количество эквивалентов растворенного вещества;

m_х - масса растворенного вещества, г;

M(Э_x) - молярная масса эквивалента растворенного вещества г/­моль экв.;

V - объем раствора, л.

Нормальная концентрация показывает количество молярных эквивалентов растворенного вещества, содержащееся в раствора. Например, lн раствор Н₂SО₄ содержит одну массу эквивалента серной кислоты в 1 л раствора, т. е. 49г., так как

М(Э_H2SО4) = f_эквМ_H2SО4 =1/2·98 = 49 г/моль.

Нормальной концентрацией удобно пользоваться при вычислении ­объемов реагирующих друг с другом растворов.

По закону эквивалентов п(Э₁) = п(Э₂).

Следовательно, V₁Cн₁ = V₂Cн₂, где Cн₁, Сн₂ - молярные кон­центрации эквивалентов растворенных веществ в растворах 1 и 2;

V₁ и V₂ - объемы растворов.

4.Титр раствора - масса растворенного вещества, содержащаяся в 1 мл раствора (г/мл):

T= m_х /1000V,

где m_х - масса растворенного вещества, г;

V-объем раствора, л.

Титр связан с нормальной концентрацией следующим соот­ношением