Концентрация растворов

Видео: [8] Решение задач на концентрации растворов | Видеоурок по химии

Концентрация растворов - понятие, довольно распространенное как в научном обороте, так и в бытовой лексике – характеризует количественную структуру состава какого-либо раствора. В соответствии со стандартами и определениями ИЮПА К (международный реестр химических соединений) под концентрацией понимается соотношение масс вещества и раствора. Измерение этого соотношения производится в единицах моль/л, или г/л.

Если мы рассматриваем вещества, пропорция которых может быть выражена однотипными величинами (например, масса к массе), то их соотношение принято отражать долями, но в практике большее распространение получило использование именно понятия концентрация растворов.

Существует несколько вариантов, с помощью которых можно отразить концентрацию. Для растворов чаще всего применяется выражение структуры раствора в массовых и объемных (для жидкостей) процентах, можно выражать концентрацию в молях, кроме того, концентрация растворов может быть выражена и в грамм-эквивалентах. В некоторых случаях используют вариант отражения концентрации с помощью титра или показателя молярности.

Видео: Химия. Концентрация вещества. Центр онлайн-обучения «Фоксфорд»

Как правило, концентрация растворов, которые не требуют большой точности в своем выражении, показывается массовыми процентами. Там же, где необходима высокая точность, используются моли, титры, либо же грамм-эквиваленты.

При использовании массовых процентов следует применять правило, согласно которому, выражение концентрации указывается в одних и тех же единицах, например, сколько граммов вещества содержится в таком-то количестве граммов раствора. Нельзя совмещать отражение в граммах и единицах объема (например: количество граммов вещества в 100 миллилитрах раствора).

К примеру, если нам необходимо выразить состав 10%-го раствора поваренной соли, формула которой NaCl, то это следует понимать таким образом, что 100 граммовый раствор включает 10 г соли и 90 г воды. В том случае, если концентрация задана в единицах процентной массы вещества (например, 25%-ный раствор), а необходимо использовать такое количество раствора, чтобы в нем было некоторое точно указанное количество вещества (например, 5 г), то раствор следует брать по массе (в данном примере – это 20 г).

Для каждого варианта отражения концентрации существует своя формула. Так, если используется процентная концентрация раствора, формула имеет следующий вид:

Видео: МАССОВАЯ ДОЛЯ. СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ СОСТАВА (КОНЦЕНТРАЦИИ) РАСТВОРОВ

С = m1/m, в которой: m1 — масса вещества, растворенного в данном растворе, и выраженная в граммах или килограммах, m — масса раствора, выраженная в тех же единицах.

Молярная концентрация вещества в растворе определяется формулой: C(M) = n / V, где n — количество вещества в молях, V — объём раствора в литрах. При использовании грамм-эквивалентов формула приобретает вид: C(N) = z / V, в которой V — объём раствора, выраженный в литрах, z — число эквивалентности.

В тех случаях, когда известна плотность раствора, удобнее отражать его по объему. Но это только в том случае, когда речь идет о достаточно концентрированных растворах (меньше 1%), так как ошибка в таком случае может быть незначительной.

Выраженная в количестве молей концентрация в химии называется молярностью. Если говорят: «одномолярный раствор», то это значит, что в 1 литре жидкости содержится 1 моль вещества. Такой раствор еще называют просто «молярным».

Видео: Задачи на концентрацию

Если концентрация выражается количеством грамм-эквивалентов, которые содержатся в единице объема жидкости, то в этом случае используют выражение «нормальность», которое показывает, что, например, в 1 литре жидкости находится 1 грамм-эквивалент. Чаще всего такой раствор просто называют нормальным.

В статье рассмотрены лишь некоторые, основные методы выражения концентраций. В иных случаях, когда речь идет о сложных растворах, для этого могут использоваться и иные единицы.