Учебник. Концентрация растворов



Концентрация растворов

Важной характеристикой растворов служит их концентрация, которая выражает относительное количество компонентов в растворе. Различают массовые и объемные концентрации, размерные и безразмерные.

К безразмерным концентрациям (долям) относятся следующие концентрации:

  • Массовая доля растворенного вещества W (B) выражается в долях единицы или в процентах: W B = m (B) m (A)+m (B) (доли)       или        W B = m (B) m (A)+m (B) ċ 100(проценты), где m (B) и m (A) – масса растворенного вещества B и масса растворителя A.

  • Объемная доля растворенного вещества σ (B) выражается в долях единицы или объемных процентах: σ (B)= V (B) i V i (доли)       или       σ (B)= V (B) i V i ċ100% где Vi – объем компонента раствора, V (B) – объем растворенного вещества B. Объемные проценты называют градусами*).

    *) Иногда объемная концентрация выражается в тысячных долях (промилле, ‰) или в миллионных долях (млн–1), ppm.

  • Мольная доля растворенного вещества χ (B) выражается соотношением χ (B)= n (B) n (A)+n (B) (доля)    или     χ (B)= n (B) n (A)+n (B) ċ 100% (мольные).

    Сумма мольных долей k компонентов раствора χi равна единице i=1 k χ i =1 .

К размерным концентрациям относятся следующие концентрации:

  • Моляльность растворенного вещества Cm (B) определяется количеством вещества n (B) в 1 кг (1000 г) растворителя, размерность моль/кг. C m  (B)= n (B) кг  (A) .

  • Молярная концентрация вещества B в растворе C (B) – содержание количества растворенного вещества B в единице объема раствора, моль/м3, или чаще моль/литр: C (B)= n (B) V = m (B) μ (B)ċV , где μ (B) – молярная масса B, V – объем раствора.

  • Молярная концентрация эквивалентов вещества B CЭ (B) (нормальность – устаревш.) определяется числом эквивалентов растворенного вещества в единице объема раствора, мольċлитр–1: C Э  (B)= n Э  (B) V p-pa = m (B) μ Э  (B)  V p-pa , где nЭ (B) – количество вещества эквивалентов, μЭ – молярная масса эквивалента.

  • Титр раствора вещества B (TB) определяется массой растворенного вещества в г, содержащегося в 1 мл раствора: T B = m (B) V p-p гċмл–1 или T B = W (B)ċd 100 = C Э  (B)ċ μ Э  (B) 1000 гċмл–1.

Массовые концентрации (массовая доля, процентная, моляльная) не зависят от температуры; объемные концентрации относятся к определенной температуре.

Все вещества в той или иной степени способны растворяться и характеризуются растворимостью. Некоторые вещества неограниченно растворимы друг в друге (вода–ацетон, бензол–толуол, жидкие натрий–калий). Большинство соединений ограниченно растворимы (вода–бензол, вода–бутиловый спирт, вода–поваренная соль), а многие малорастворимы или практически нерастворимы (вода–BaSO4, вода–бензин).

Растворимость солей

Растворимостью вещества при данных условиях называют его концентрацию в насыщенном растворе. В таком растворе достигается равновесие между растворяемым веществом и раствором. В отсутствие равновесия раствор остается стабильным, если концентрация растворенного вещества меньше его растворимости (ненасыщенный раствор), или нестабильным, если в растворе содержится вещества больше его растворимости (пересыщенный раствор).





 

© Физикон, 1999-2015