Molárna a molálna koncentrácia napriekpodobné názvy, rôzne veľkosti. Ich hlavný rozdiel je v tom, že pri určovaní molálnej koncentrácie sa výpočet nerobí pre objem roztoku, ako pri zisťovaní molarity, ale pre hmotnosť rozpúšťadla.
Všeobecné informácie o roztokoch a rozpustnosti
Skutočným riešením je homogénny systém,ktorá obsahuje množstvo navzájom nezávislých komponentov. Jeden z nich sa považuje za rozpúšťadlo a zvyšok sú látky v ňom rozpustené. Rozpúšťadlo je látka, ktorá je najviac v roztoku.
Rozpustnosť - schopnosť látky tvoriť sahomogénne systémy s inými látkami sú roztoky, v ktorých je vo forme jednotlivých atómov, iónov, molekúl alebo častíc. Koncentrácia je mierou rozpustnosti.
Preto je rozpustnosť schopnosť látok rovnomerne sa distribuovať vo forme elementárnych častíc v celom objeme rozpúšťadla.
Skutočné riešenia sú klasifikované takto:
- podľa typu rozpúšťadla - nevodné a vodné;
- podľa typu rozpustených látok - roztoky plynov, kyselín, zásad, solí atď.;
- na interakciu s elektrickým prúdom - elektrolyty (látky, ktoré majú elektrickú vodivosť) a neelektrolyty (látky, ktoré nie sú schopné elektrickej vodivosti);
- koncentráciou - zriedený a koncentrovaný.
sústredenie a spôsoby jeho vyjadrenia
1. Percentuálna koncentrácia (vyjadrená v%) - hovorí o tom, koľko gramov rozpustenej látky je obsiahnutých v 100 gramoch roztoku.
2. Molárna koncentrácia je počet gramov na 1 liter roztoku. Ukazuje, koľko gramových molekúl je obsiahnutých v 1 litri roztoku látky.
3. Normálna koncentrácia je počet gramových ekvivalentov na 1 liter roztoku. Ukazuje, koľko gramových ekvivalentov rozpustenej látky je obsiahnutých v 1 litri roztoku.
4. Molárna koncentrácia ukazuje, koľko rozpustenej látky v moloch pripadá na 1 kilogram rozpúšťadla.
5. Titer určuje obsah (v gramoch) látky, ktorá je rozpustená v 1 mililitri roztoku.
Molárna a molallová koncentrácia sa navzájom líšia. Zvážme ich individuálne vlastnosti.
Molárna koncentrácia
Vzorec na jeho stanovenie:
Cv = (v / V), kde
v je množstvo rozpustenej látky, mol;
V je celkový objem roztoku, liter alebo m3.
Napríklad záznam „0,1 M roztok H2sštyri " hovorí, že v 1 litri takéhoto roztoku je 0,1 mol (9,8 gramu) kyseliny sírovej.
Molárna koncentrácia
Vždy si treba uvedomiť, že molárne a molárne koncentrácie majú úplne iný význam.
Aká je molárna koncentrácia roztoku? Vzorec pre jeho definíciu je nasledovný:
Cm = (v / m), kde
v je množstvo rozpustenej látky, mol;
m je hmotnosť rozpúšťadla, kg.
Napríklad zápis 0,2 M roztoku NaOH znamená, že 0,2 mol NaOH je rozpustených v 1 kilogramu vody (v tomto prípade je to rozpúšťadlo).
Pre výpočty sú potrebné ďalšie vzorce
Na výpočet molallovej koncentrácie môže byť potrebných veľa pomocných informácií. Ďalej sú uvedené vzorce, ktoré môžu byť užitočné pri riešení základných problémov.
Množstvo látky ν sa chápe ako určitý počet atómov, elektrónov, molekúl, iónov alebo iných častíc.
v = m / M = N / NNa= V / Vmkde:
- m je hmotnosť zlúčeniny, g alebo kg;
- M je molárna hmotnosť, g (alebo kg) / mol;
- N je počet štruktúrnych jednotiek;
- HNa - počet štruktúrnych jednotiek na 1 mol látky, Avogadrova konštanta: 6,02 . 1023 Krtko- 1;
- V - celkový objem, l alebo m3;
- ATm - molárny objem, l / mol alebo m3/ mol.
Druhá sa počíta podľa vzorca:
ATm= RT / P, kde
- R - konštantná, 8,314 J / (mol . TO);
- T je teplota plynu, K;
- P - tlak plynu, Pa.
Príklady problémov s molaritou a molalitou. Problém číslo 1
Stanovte molárnu koncentráciu hydroxidu draselného v 500 ml roztoku. Hmotnosť KOH v roztoku je 20 gramov.
definícia
Molárna hmotnosť hydroxidu draselného je:
MKOH = 39 + 16 + 1 = 56 g / mol.
Vypočítame, koľko hydroxidu draselného obsahuje roztok:
v (KOH) = m / M = 20/56 = 0,36 mol.
Berieme do úvahy, že objem roztoku by mal byť vyjadrený v litroch:
500 ml = 500/1000 = 0,5 litra.
Stanovte molárnu koncentráciu hydroxidu draselného:
Cv (KOH) = v (KOH) / V (KOH) = 0,36 / 0,5 = 0,72 mol / liter.
Problém číslo 2
Koľko oxidu siričitého za normálnych podmienok(t. j. keď P = 10 1325 Pa a T = 273 K) musíte pripraviť, aby ste pripravili roztok kyseliny sírovej s koncentráciou 2,5 mol / liter s objemom 5 litrov?
definícia
Určte, koľko kyseliny sírovej obsahuje roztok:
ν (H2s3) = Cv (H2s3) ∙ V (roztok) = 2,5 ∙ 5 = 12,5 mol.
Rovnica na získanie kyseliny sírovej je nasledovná:
s2 + H2O = H2s3
Na základe tohto:
ν (SO2) = ν (H2s3);
ν (SO2) = 12,5 mol.
Berúc do úvahy, že za normálnych podmienok má 1 mol plynu objem 22,4 litra, vypočítame objem oxidu siričitého:
V (SO2) = ν (SO2) ∙ 22,4 = 12,5 ∙ 22,4 = 280 litrov.
Problém číslo 3
Stanovte molárnu koncentráciu NaOH v roztoku s jeho hmotnostným zlomkom rovným 25,5% a hustotou 1,25 g / ml.
definícia
Vezmeme roztok 1 liter ako vzorku a určíme jeho hmotnosť:
m (roztok) = V (roztok) ∙ p (roztok) = 1000 ∙ 1,25 = 1250 gramov.
Vypočítame, koľko alkálie je vo vzorke podľa hmotnosti:
m (NaOH) = (hmotn. (roztok)) / 100% = (25,5 - 1250) / 100 = 319 gramov.
Molárna hmotnosť hydroxidu sodného je:
MNaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.
Vypočítame, koľko hydroxidu sodného obsahuje vzorka:
v (NaOH) = m / M = 319/40 = 8 mol.
Stanovte molárnu koncentráciu zásady:
Cv (NaOH) = v / V = 8/1 = 8 mol / liter.
Úloha číslo 4
10 gramov NaCI soli sa rozpustilo vo vode (100 gramov). Nastaví sa koncentrácia roztoku (molárna).
definícia
Molárna hmotnosť NaCl je:
MNaCl = 23 + 35 = 58 g / mol.
Množstvo NaCl obsiahnuté v roztoku:
v (NaCl) = m / M = 10/58 = 0,17 mol.
V tomto prípade je rozpúšťadlom voda:
100 gramov vody = 100/1000 = 0,1 kg N2Asi v tomto riešení.
Molárna koncentrácia roztoku bude:
Cm (NaCl) = v (NaCl) / m (voda) = 0,17 / 0,1 = 1,7 mol / kg.
Úloha číslo 5
Stanovte molárnu koncentráciu 15% alkalického roztoku NaOH.
definícia
15% alkalický roztok znamená, že na každých 100gramov roztoku obsahuje 15 gramov NaOH a 85 gramov vody. Alebo že každých 100 kilogramov roztoku obsahuje 15 kilogramov NaOH a 85 kilogramov vody. Na jeho prípravu potrebujete 85 gramov (kilogramov) H2Rozpustite 15 gramov (kilogram) zásady.
Molárna hmotnosť hydroxidu sodného je:
MNaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.
Teraz nájdeme množstvo hydroxidu sodného v roztoku:
v = m / M = 15/40 = 0,375 mol.
Hmotnosť rozpúšťadla (vody) v kilogramoch:
85 gramov H2O = 85/1000 = 0,085 kg N2Asi v tomto riešení.
Potom sa stanoví koncentrácia molal:
Cm = (v / m) = 0,375 / 0,085 = 4,41 mol / kg.
V súlade s týmito typickými problémami je možné väčšinu ďalších vyriešiť na stanovenie molality a molarity.
