Процентная концентрация выражается числом граммов растворённого вещества, содержащимся в 100 г. раствора. Например, 20%-ный раствор поваренной соли – это раствор, в 100 г. которого содержится 20 г. соли и 80 г. воды.

Молярная концентрация выражается количеством молей растворённого вещества, содержащимся в 1 л. раствора. Раствор, содержащий 1 моль растворённого вещества в литре, называется одномолярным (1 М раствор), содержащий 0,1 моля, называется децимолярным (0,1 М раствор) и т.д.

Моляльная концентрация – концентрация растворённого вещества в молях на 1000 г. растворителя.

Нормальная концентрация выражается числом грамм-эквивалентов растворённого вещества, содержащимся в 1 л. 1 г-экв. растворённого вещества, называется одномолярным (1 н. раствор), содержащий 0,1 г-экв. в 1 л. называется децинормальным (0,1 н. раствор) и т.д.

Важнейшей характеристикой раствора является его состав или концентрация компонентов.

Концентрация раствора – это количество растворённого вещества, которое содержится в определённом количестве растворителя или раствора.

Рассмотрим способы выражения концентрации раствора, что наиболее применяются в химической практике.

Процентная концентрация (массовая частица растворённого вещества) выражается числом граммов растворённого вещества, содержащимся в 100 г. раствора.

Она определяется по формуле:
W% = _{* 100%}
где W% - массовая доля растворённого вещества, безразмерная величина;

m_в-ва - масса растворённого вещества, г;

m_р-ра– масса раствора, г.

Молярная концентрация – равна количеству вещества, которое содержится в 1 л раствора.

Где н_в-ва– количество растворенного вещества, моль;

V_р-ра – объём раствора, мл, л.

Моляльная концентрация – равно количеству вещества, которое содержится в 1 кг растворителя.
или
Где н_в-ва – количество растворённого вещества, моль;

V_р-ра– масса раствора, г, кг.

Молярная концентрация эквивалента (нормальность) – равна количеству эквивалентов растворённого вещества, которое содержится в 1 л раствора.

---

или
Где н_в-ва– масса растворённого вещества, г;

V_р-ра– объём раствора, мл, л.

M
Экспериментальная часть

Ознакомьтесь с правилами по технике безопасности при работе в химической лаборатории и распишитесь в журнале по ТБ.
Ход работы

Задание 1. Приготовить 1 л раствора хлорида натрия с молярной концентрацией 0,155 М.

Рассчитайте массу хлорида натрия. Для расчетов используйте формулы:

C = ν : V;  ν = C *V;  m = ν *M;  m = C *V* M

Взвесьте на весах рассчитанную навеску. Перенести навеску соли в мерную колбу. Прилейте в колбу немного воды и перемешать стеклянной палочкой до полного растворения соли. Налейте в мерную колбу воды до метки. Чтобы не перелить воду, последние капли добавлять с помощью пипетки.

Задание 2. Приготовить 0,5 л раствора соляной кислоты с молярной концентрацией 0,10 М из раствора с массовой долей соляной кислоты 20% (ρ = 1,1 г/см³).

Рассчитайте объем раствора соляной кислоты, необходимые для приготовления раствора. Для расчетов используйте формулы:

C_m = ν : V;  ν = C *V;  m = ν *M;  m = C_m *V* M; m = ρV

Взвесьте на весах рассчитанную навеску. С помощью мерного цилиндра отмерьте рассчитанный объем раствора соляной кислоты и перелейте его в мерную колбу. Затем налейте в мерную колбу воды до метки. Чтобы не перелить воду, последние капли добавлять с помощью пипетки.

Оформите результаты лабораторной работы в тетради.

Сделайте выводы.

Контрольные вопросы

1. 
   Объясните, в чём сущность процесса растворения?
   
2. 
   Перечислите известные вам способы выражения концентрации раствора.
   
3. 
   Что такое нормальность и молярность раствора?
   

Решите задачи на расчет концентрации растворов

Вариант 1

1. Сколько граммов КCl следует растворить в 100 г воды для получения 5 %-ного раствора?

2. Чему равна молярность раствора, содержащего в 0,75 л 4,41 г поваренной соли?

3. К 700 г водного раствора этанола с массовой долей 20 % добавили 240 мл этилового спирта (ρ = 0,80 г/мл). Рассчитайте массу спирта в полученном растворе.

4. Определить молярную и нормальную (эквивалентную) концентрацию 16% - ного раствора NaOH (ρ = 1,18 г/мл)

5. Определите молярную концентрацию раствора Н₃РО₄, в 500 мл которого содержится Н₃РО₄ массой 9,8 г.
Вариант 2

1. Сколько сахара и воды надо взять для приготовления 500 г 2,5 %-ного раствора?

---

2. Рассчитайте молярность 70%-го раствора серной кислоты объемом 1 л (ρ = 1,622 г/мл).

3. Чему равна процентная концентрация 2 М раствора КОН объемом 1 л (ρ = 1,08 г/мл)

4. Какой объём 20%-ной серной кислоты (ρ=1,14 г/мл) надо прибавить к 100 мл воды, чтобы получить 5%-ный раствор?

5. Сколько граммов Na₂CO₃ содержится в 0,1 М растворе объемом 200 мл?

Лабораторная работа № 3

---

Диссоциация электролитов в водных растворах

Цель: Закрепить навыки проведения реакций, подтверждающих основные положения теории электролитической диссоциации, реакции ионного обмена, а также навыки работы с химическим оборудованием и реактивами.

Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, стеклянная палочка, микрошпатели, цинк (гранулированный), растворы НСl , СН₃СООН, сульфата натрия, сульфата алюминия, хлорида бария, сульфата цинка, гидроксида натрия, ин­дикаторы метиловый оранжевый, фенолфталеин, кристалличе­ские ацетат натрия, карбонат натрия, гидрокарбонат натрия.

Теоретическая часть

Основные положения теории электролитической диссоциации

(С. Аррениус, 1887г. )

1.      При растворении в воде (или расплавлении) электролиты распадаются на положительно и отрицательно заряженные ионы (подвергаются электролитической диссоциации).

2.      Под действием электрического тока катионы (+) двигаются к катоду (-), а анионы (-) – к аноду (+).

3.      Электролитическая диссоциация - процесс обратимый (обратная реакция называется моляризацией).

4.      Степень электролитической диссоциации (α) зависит от природы электролита и растворителя, температуры и концентрации. Она показывает отношение числа молекул, распавшихся на ионы (n) к общему числу молекул, введенных в раствор (N).

  α = n / N                     0<  α <1

 

Электролиты и неэлектролиты

 Процесс электролитической диссоциации принято записывать в виде схемы, не раскрывая его механизма и опуская растворитель (H₂O), хотя он является основным участником.

 CaCl₂  → Ca²⁺ + 2Cl^-

KAl(SO₄)₂ → K⁺ + Al³⁺ + 2SO₄^2-

HNO₃ → H⁺ + NO₃^-

Ba(OH)₂  → Ba²⁺ + 2OH^-

 

Сильные электролиты -

---

это вещества, которые при растворении в воде практически полностью распадаются на ионы. Как правило, к сильным электролитам относятся вещества с ионными или сильно полярными связями: все хорошо растворимые соли, сильные кислоты (HCl, HBr, HI, HClO₄, H₂SO₄,HNO₃) и сильные основания (LiOH,  NaOH,  KOH,  RbOH,  CsOH, Ba(OH)₂, Sr(OH)₂, Ca(OH)₂).

В растворе сильного электролита растворённое вещество находится в основном в виде ионов (катионов и анионов); недиссоциированные молекулы практически отсутствуют.

 Слабые электролиты - вещества, частично диссоциирующие на ионы. Растворы слабых электролитов наряду с ионами содержат недиссоциированные молекулы. Слабые электролиты не могут дать большой концентрации ионов в растворе.

 К слабым электролитам относятся:

1)     почти все органические кислоты (CH₃COOH, C₂H₅COOH и др.);

2)     некоторые неорганические кислоты (H₂CO₃, H₂S и др.);

3)     почти все малорастворимые в воде соли, основания и гидроксид аммония (Ca₃(PO₄)₂; Cu(OH)₂; Al(OH)₃; NH₄OH);

4)     вода.

Они плохо (или почти не проводят) электрический ток.

СH₃COOH → CH₃COO^- + H⁺

Cu(OH)₂ → [CuOH]⁺ + OH^- (первая ступень)

[CuOH]⁺ → Cu²⁺ + OH^- (вторая ступень)

H₂CO₃ → H⁺ + HCO^- (первая ступень)

HCO₃^- → H⁺ + CO₃^2- (вторая ступень)

 Неэлектролиты - вещества, водные растворы и расплавы которых не проводят электрический ток. Они содержат ковалентные неполярные или малополярные связи, которые не распадаются на ионы. Электрический ток не проводят газы, твердые вещества (неметаллы), органические соединения (сахароза, бензин, спирт).

 Концентрация ионов в растворах зависит от того, насколько полно данный электролит диссоциирует на ионы. В растворах сильных электролитов, диссоциацию которых можно считать полной, концентрацию ионов легко определить по концентрации (c) и составу молекулы электролита (стехиометрическим индексам), например:

c H2SO4  →

2c          c 2H+ + SO42-

---

Смотрите также файлы

• Общая этиология заболеваний печени.docx

• Практическая работа 1 Задание. Изучите раздел 1, составьте перечень основных объектов бухгалтерского учета, дайте их определения.docx

• Соотнесите приведенные ниже понятия мотивации.docx

• Практических заданий по дисциплине наследственное право.docx

• Занятие 1 тема правовые основы современной.docx