Concentration molaire et molaire, malgrénoms similaires, tailles différentes. Leur principale différence est que lors de la détermination de la concentration molaire, le calcul n'est pas fait pour le volume de la solution, comme dans la détection de la molarité, mais pour la masse du solvant.
Informations générales sur les solutions et la solubilité
Un système homogène est appelé une vraie solution,qui comprend un certain nombre de composants indépendants les uns des autres. L'un d'eux est considéré comme un solvant et les autres sont des substances dissoutes dans celui-ci. Le solvant est la substance la plus présente dans la solution.
Solubilité - la capacité d'une substance à se formerles systèmes homogènes avec d'autres substances sont des solutions dans lesquelles il se présente sous la forme d'atomes, d'ions, de molécules ou de particules individuels. La concentration est une mesure de la solubilité.
Par conséquent, la solubilité est la capacité des substances à être réparties uniformément sous forme de particules élémentaires dans tout le volume du solvant.
Les vraies solutions sont classées comme suit:
- par le type de solvant - non aqueux et aqueux;
- par le type de soluté - solutions de gaz, acides, alcalis, sels, etc.
- pour l'interaction avec le courant électrique - électrolytes (substances qui ont une conductivité électrique) et non-électrolytes (substances qui ne sont pas capables de conductivité électrique);
- par concentration - dilué et concentré.
Concentration et manières de l'exprimer
1. Pourcentage de concentration (exprimé en%) - il indique combien de grammes de soluté sont contenus dans 100 grammes de solution.
2. La concentration molaire est le nombre de grammes-moles pour 1 litre de solution. Indique le nombre de molécules de gramme contenues dans 1 litre d'une solution de substance.
3. La concentration normale est le nombre d'équivalents grammes par litre de solution. Indique combien d'équivalents-grammes d'un soluté sont contenus dans 1 litre de solution.
4. La concentration molaire montre combien de soluté en moles tombe sur 1 kilogramme de solvant.
5. Le titre détermine la teneur (en grammes) d'une substance dissoute dans 1 millilitre de solution.
Les concentrations molaire et molaire sont différentes l'une de l'autre. Considérons leurs caractéristiques individuelles.
Concentration molaire
La formule pour sa détermination:
Cv = (v / V), où
v est la quantité de substance dissoute, mol;
V est le volume total de la solution, litre ou m3.
Par exemple, l'enregistrement "0,1 M solution H2Avec4 " dit que dans 1 litre d'une telle solution, il y a 0,1 mol (9,8 grammes) d'acide sulfurique.
Concentration molaire
Il faut toujours garder à l'esprit que les concentrations molaires et molaires ont des significations complètement différentes.
Quelle est la concentration molaire d'une solution? La formule de sa définition est la suivante:
Cm = (v / m), où
v est la quantité de substance dissoute, mol;
m est la masse du solvant, en kg.
Par exemple, écrire une solution de NaOH 0,2 M signifie que 0,2 mole de NaOH est dissoute dans 1 kilogramme d'eau (dans ce cas, il s'agit d'un solvant).
Formules supplémentaires requises pour les calculs
De nombreuses informations auxiliaires peuvent être nécessaires pour calculer la concentration molaire. Les formules qui peuvent être utiles pour résoudre des problèmes de base sont présentées ci-dessous.
La quantité d'une substance ν s'entend d'un certain nombre d'atomes, d'électrons, de molécules, d'ions ou d'autres particules.
v = m / M = N / NUn= V / Vmoù:
- m est la masse du composé, g ou kg;
- M est la masse molaire, g (ou kg) / mol;
- N est le nombre d'unités structurelles;
- NUn - le nombre d'unités structurelles dans 1 mole de substance, constante d'Avogadro: 6,02 . 1023 Môle- 1;
- V - volume total, l ou m3;
- Dansm - volume molaire, l / mol ou m3/ mol.
Ce dernier est calculé par la formule:
Dansm= RT / P, où
- R - constante, 8,314 J / (mol . À);
- T est la température du gaz, K;
- P - pression de gaz, Pa.
Exemples de problèmes de molarité et de molalité. Problème numéro 1
Déterminez la concentration molaire d'hydroxyde de potassium dans une solution de 500 ml. La masse de KOH en solution est de 20 grammes.
Définition
La masse molaire d'hydroxyde de potassium est:
MKOH = 39 + 16 + 1 = 56 g / mol.
Nous calculons la quantité d'hydroxyde de potassium contenue dans la solution:
ν (KOH) = m / M = 20/56 = 0,36 mol.
Nous tenons compte du fait que le volume de la solution doit être exprimé en litres:
500 ml = 500/1000 = 0,5 litre.
Déterminez la concentration molaire d'hydroxyde de potassium:
Cv (KOH) = v (KOH) / V (KOH) = 0,36 / 0,5 = 0,72 mol / litre.
Problème numéro 2
Combien d'oxyde de soufre (IV) dans des conditions normales(c'est-à-dire lorsque P = 101325 Pa, et T = 273 K) que vous devez prendre pour préparer une solution d'acide sulfureux avec une concentration de 2,5 mol / litre avec un volume de 5 litres?
Définition
Déterminez la quantité d'acide sulfureux contenue dans la solution:
ν (H2Avec3) = Cv (H2Avec3) ∙ V (solution) = 2,5 ∙ 5 = 12,5 mol.
L'équation de production d'acide sulfureux est la suivante:
Avec2 + H2O = H2Avec3
Selon ce:
ν (SO2) = ν (H2Avec3)
ν (SO2) = 12,5 mol.
En gardant à l'esprit que dans des conditions normales, 1 mole de gaz a un volume de 22,4 litres, nous calculons le volume d'oxyde de soufre:
V (SO2) = ν (SO2) ∙ 22,4 = 12,5 ∙ 22,4 = 280 litres.
Problème numéro 3
Déterminer la concentration molaire de NaOH dans la solution avec sa fraction massique égale à 25,5% et une densité de 1,25 g / ml.
Définition
Nous prenons une solution de 1 litre comme échantillon et déterminons sa masse:
m (solution) = V (solution) ∙ p (solution) = 1000 ∙ 1,25 = 1250 grammes.
Nous calculons la quantité d'alcali dans l'échantillon en poids:
m (NaOH) = (w ∙ m (solution)) / 100% = (25,5 ∙ 1250) / 100 = 319 grammes.
La masse molaire d'hydroxyde de sodium est:
MNaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.
Nous calculons la quantité d'hydroxyde de sodium contenue dans l'échantillon:
v (NaOH) = m / M = 319/40 = 8 mol.
Déterminez la concentration molaire d'alcali:
Cv (NaOH) = v / V = 8/1 = 8 mol / litre.
Problème numéro 4
10 grammes de sel de NaCl ont été dissous dans de l'eau (100 grammes). Réglez la concentration de la solution (molaire).
Définition
La masse molaire de NaCl est:
MNaCl = 23 + 35 = 58 g / mol.
La quantité de NaCl contenue dans la solution:
ν (NaCl) = m / M = 10/58 = 0,17 mol.
Dans ce cas, le solvant est l'eau:
100 grammes d'eau = 100/1000 = 0,1 kg N2À propos de cette solution.
La concentration molaire de la solution sera:
Cm (NaCl) = v (NaCl) / m (eau) = 0,17 / 0,1 = 1,7 mol / kg.
Problème numéro 5
Déterminez la concentration molaire d'une solution alcaline de NaOH à 15%.
Définition
Une solution alcaline à 15% signifie que sur 100grammes de solution contient 15 grammes de NaOH et 85 grammes d'eau. Ou que chaque 100 kilogrammes de solution contient 15 kilogrammes de NaOH et 85 kilogrammes d'eau. Pour le préparer, vous avez besoin de 85 grammes (kilogrammes) de H2Dissolvez 15 grammes (kilogramme) d'alcali.
La masse molaire d'hydroxyde de sodium est:
MNaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.
Nous trouvons maintenant la quantité d'hydroxyde de sodium dans la solution:
ν = m / M = 15/40 = 0,375 mol.
Masse de solvant (eau) en kilogrammes:
85 grammes H2O = 85/1000 = 0,085 kg N2À propos de cette solution.
Après cela, la concentration molaire est déterminée:
Cm = (ν / m) = 0,375 / 0,085 = 4,41 mol / kg.
Conformément à ces problèmes typiques, la plupart des autres peuvent être résolus pour la détermination de la molalité et de la molarité.
