Получите бесплатный доступ к автоматизированному журналу по учету реактивов, ГСО и прекурсоров
8 (800) 511-37-70
АЖУР − это программное обеспечение для работы в лаборатории. Удобный и эффективный электронный инструмент для учета и контроля реактивов, ГСО и прекурсоров.
АЖУР автоматически рассчитает, какой реактив и в каком количестве нужно купить на следующий отчетный период.
- контроль сроков годности и остатков
- прозрачность работы сотрудников лаборатории
- экономия финансовых затрат на лабораторию
Посмотрите АЖУР в работе
Для получения пробной версии программного обеспечения АЖУР необходимо пройти короткую регистрацию. Данное ПО предназначено для лабораторий любого уровня.
Демо-версия продукта включает базовый функционал программы, а именно:
Ваша почта на LINCO
- Массовая доля растворённого вещества (ω)
- Молярная концентрация (c)
- Нормальность раствора (cН)
- Моляльность раствора (cm)
- Титр раствора (T)
Одной из важнейших характеристик раствора является концентрация, выражающая содержание растворенного вещества в определенном количестве раствора или растворителя. В каждом растворе содержание вещества различно, поэтому важно знать количественный состав раствора. Существуют различные способы выражения концентрации растворов. Наиболее часто используют массовую долю растворённого вещества, молярную и нормальную концентрацию.
Массовая доля растворённого вещества (процентная концентрация)
Массовая доля растворённого вещества ωB – это безразмерная величина, равная отношению массы растворённого вещества mB к общей массе раствора m:
ωB = mB / m
Так как масса растворенного вещества всегда меньше массы раствора, это соотношение всегда меньше единицы. Массовую долю растворённого вещества ωB выражают в долях единицы или, чаще всего, в процентах, поэтому такая концентрация называется процентной:
c% = ( mB / m ) × 100%,
где mB – масса растворенного вещества в г, m – масса раствора в г.
Процентная концентрация показывает, сколько граммов растворенного вещества содержится в 100 граммах раствора. Например, массовая доля растворённого вещества NaCl в воде равна 0,05 или 5%. Это означает, что в 100 г раствора содержится 5 г хлорида натрия и соответственно 95 г воды.
Сколько грамм сульфата калия и воды нужно для приготовления 300 г 5% раствора?
[
\begin{aligned}
m (K2SO4) & = ω (K2SO4) × m / 100 = (5 × 300) / 100 = 15 г \
m (H2O) & = 300 г – 15 г = 285 г.
\end{aligned}
]
Таким образом, для приготовления 300 г 5% раствора сульфата калия надо взять 15 г K2SO4 и 285 г воды.
На практике при определении количества жидкого растворителя или раствора измеряют их объем V. Для определения массы жидкости в этом случае используют ее плотность ρ, то есть
m = V × ρ
Как правило, плотность растворов измеряется в г/мл или, что одно и то же, в г/см³. Поэтому при использовании этой зависимости объем раствора должен измеряться в миллилитрах.
Молярная концентрация cB показывает, сколько молей растворённого вещества содержится в 1 литре раствора:
cB = nB / V = mB / (MB × V)
Расчет концентрации растворов в химии
Молярная концентрация
Молярная концентрация измеряется в моль/л и обозначается M. Например, 2 M NaOH – двухмолярный раствор гидроксида натрия. Один литр такого раствора содержит 2 моль вещества или 80 г (M (NaOH) = 40 г/моль).
Формула для расчета массы растворенного вещества:
m (K2CrO4) = c (K2CrO4) × M (K2CrO4) × V = 0,1 моль/л × 194 г/моль × 1,2 л = 23,3 г.
Для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора хромата калия K2CrO4 нужно взять 23,3 г K2CrO4 и растворить в воде, а объем довести до 1,2 литра.
Нормальность раствора
Нормальность раствора обозначает число грамм-эквивалентов данного вещества в одном литре раствора.
Формула для вычисления значения грамм-эквивалента:
- $Э (H2SO4) = М (H2SO4) / 2 = 98 / 2 = 49 г$
- $Э (Ca(OH)2) = М (Ca(OH)2) / 2 = 74 / 2 = 37 г$
- $Э (Al2(SO4)3) = М (Al2(SO4)3) / (2 × 3) = 342 / 6 = 57 г$
Практически нормальную концентрацию выражают в моль/л.
Расчет нормальности растворов
Формула для расчета нормальности:
$cН = mB / ( ЭB × V )$, где mB – масса вещества в г, ЭB – грамм-эквивалент вещества, V – объем раствора в л.
Пример расчета
Рассчитаем молярность и нормальность 70%-ного раствора H2SO4 (ρ = 1,615 г/мл).
70% -ный раствор H2SO4 содержит 70 г H2SO4 в 100 г раствора. Это весовое количество раствора занимает объем.
### Расчет концентрации растворов
#### Молярность и нормальность растворов
V = m / ρ = 100 / 1,615 = 61,92 мл
Следовательно, в 1 л раствора содержится 70 × 1000 / 61,92 = 1130,49 г H2SO4. Отсюда, молярность данного раствора равна:
c (H2SO4) = m (H2SO4) / М (H2SO4) = 1130,49 / 98 = 11,53 M
Нормальность этого раствора (считая, что кислота используется в реакции в качестве двухосновной) равна:
cН (H2SO4) = m (H2SO4) / ( Э (H2SO4) × V ) = 1130,49 / (49 × 1) = 23,06 H
#### Моляльность (моляльная концентрация)
Этот способ выражения концентрации растворов встречается довольно редко. Обычно необходимость его использования возникает в тех случаях, когда обсуждается влияние концентрации на изменение температуры замерзания или кипения раствора по сравнению с чистым растворителем.
Моляльная концентрация показывает, сколько молей растворенного вещества приходится на 1000 г растворителя. Моляльность может быть рассчитана по формуле:
cm = ( mB × 1000 ) / ( МB × m ),
где mB – масса растворенного вещества в г, МB – молярная масса растворенного вещества в г/моль, m – масса растворителя в г.
В аналитической химии используется также понятие титр раствора. Титр показывает, сколько граммов растворённого вещества содержится в 1 мл (см³) раствора:
Т = mB / V,
где mB – масса вещества в г, взятая для приготовления заданного объема титрованного раствора, V – заданный объем титрованного раствора в мл.
##### Библиография