Способы выражения концентраций растворов

 Л.А. Яковишин

Раствор – это гомогенная (однородная) система, состоящая из двух или более компонентов и продуктов их взаимодействия. Компонентами раствора являются растворенное вещество (растворенные вещества) и растворитель (растворители). Содержание растворенного вещества можно выразить по отношению к массе раствора (массовые способы) или его объему (объемные способы). Масса m(р-ра) и объем раствора V(р-ра) связаны между собой через его плотность r (р-ра):

m(р-ра) = V(р-ра) × r(р-ра)

Следует учитывать, что в учебной литературе нет единого способа обозначения, принятого для большинства отдельных способов выражения концентраций растворов. Один и тот же способ выражения концентрации могут обозначать разными буквами.

Массовые способы выражения концентраций растворов

1. Массовая доля растворенного вещества (процентная концентрация) показывает, какая масса растворенного вещества (в г) содержится в 100 г раствора (обозначается как «w», «с» или «w»). Масса раствора складывается из масс растворенного вещества и растворителя. Массовую долю выражают в % или долях.

,

где m(раств. в-ва) – масса растворенного вещества, г;

m(р-ра) – масса раствора, г.

2. Моляльная концентрация (моляльность) показывает, какое количество растворенного вещества (в моль) содержится в 1 кг растворителя (обозначается как «b» или «с_m»; единица измерения моль/кг):

,

где n (раств. в-ва) – количество растворенного вещества, моль;

m(р-ля) – масса растворителя, кг;

m(раств. в-ва) – масса растворенного вещества, г;

М(раств. в-ва) – молярная масса растворенного вещества, г/моль.

Объемные способы выражения концентраций растворов

1. Молярная концентрация (молярность, мольно-объемная концентрация) показывает, какое количество растворенного вещества (в моль) содержится в 1 л раствора (обозначается как «с» или «с_М»; единицы измерения моль/л или М):

,

где n (раств. в-ва) – количество растворенного вещества, моль;

V(р-ра) – объем раствора, л;

m(раств. в-ва) – масса растворенного вещества, г;

М(раств. в-ва) – молярная масса растворенного вещества, г/моль.

2. Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация, нормальность, мольно-объемная концентрация эквивалента, эквивалентная концентрация) показывает, какое количество эквивалента растворенного вещества (в моль) содержится в 1 л раствора (обозначается как «с_Э», «с_н» «с_eq» или «N»; единица измерения моль/л (моль-экв/л, н. или N):

,

где n (раств. в-ва) – количество эквивалента растворенного вещества, моль;

V(р-ра) – объем раствора, л;

m(раств. в-ва) – масса растворенного вещества, г;

М_Э(раств. в-ва) – молярная масса эквивалента растворенного вещества, г/моль.

3. Титр показывает, какая масса растворенного вещества (в г) содержится в 1 мл (1 см³) раствора (обозначается как «Т»; единицы измерения г/мл или г/см³):

,

где m(раств. в-ва) – масса растворенного вещества, г;

V(р-ра) – объем раствора, мл или см³.

Пример. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента и титр серной кислоты в растворе объемом 250 мл, если в нем содержится 4,9 г серной кислоты.

Решение.

 Л.А. Яковишин