Задача 4.
Определете масовата част на NaCl в 0,5 M воден разтвор (приемете плътността на разтвора за 1,000 g/ml).
дадени:
моларна концентрация на NaCl в разтвора: C m (NaCl) = 0,5 mol/l;
плътност на разтвора: rразтвор = 1000 g/ml.
намирам:
масова част на NaCl в разтвор.
Решение:

От записа на концентрацията (0,5 mol/l) става ясно, че този 1 литър разтвор съдържа 0,5 mol чиста NaCl сол.
Нека определим масата на 0,5 mol NaCl:

m(NаС1) = n(NаС1) . М(NаС1) = 0,5. 58,5 = 29,25 g.

Да определим масата на разтвора:

m разтвор = V разтвор . стрразтвор = 1000 мл. 1 g/ml = 1000 g.

Масовата част на NaCl в разтвора се определя чрез връзката:

отговор:(NaCl) = 2.925%.

Задача 5.
Определете моларността на 18% разтвор на H 2 SO 4 във вода ( rразтвор = 1,124 g/ml).
дадени:
масова част на H 2 SO 4 в разтвор: (H 2 SO 4) = 18%;
плътност на разтвора: rразтвор = 1,124 g/ml.
намирам:
моларна концентрация на H 2 SO 4 в разтвор.
Решение:
Алгоритъмът на решението може да бъде схематично представен по следния начин:

Най-удобно е да изберете точно масата на разтвора, т.к масовата част е известна. Освен това най-разумно е да вземете маса от 100 g.

1. Намерете масата на сярната киселина в избраната маса на разтвора:
100 g е 100%
x g съставлява 18%

в 100 g 18% разтвор.

2. Определете количеството вещество в 18 g H 2 SO 4

3. Използвайки плътността, намираме обема на 100 g разтвор:

4. Преобразувайте обема в литри, т.к моларната концентрация се измерва в mol/l: V разтвор = 89 ml = 0,089 l.

5. Определете моларната концентрация:

отговор: CM (H2SO4) = 2,07 mol/l.

Задача 6.
Определете молната част на NaOH във воден разтвор, ако концентрацията му е 9,96 mol/l и плътността е 1,328 g/ml.
дадени:
моларна концентрация на NaOH в разтвор: C m (NaOH) = 9,96 mol/l;
плътност на разтвора: pp-ra = 1,328 g/ml.
намирам:
молна фракция на NaOH в разтвор.
Решение:
Алгоритъмът на решението може да бъде схематично представен по следния начин:

Най-удобно е да изберете точно обема на разтвора, т.к известната концентрация се изразява в mol/l. Освен това е най-разумно да вземете обем, равен на 1 литър.

Чрез записване на концентрацията (9,96 mol/l) става ясно, че този 1 литър разтвор съдържа 9,96 mol чист NaOH.

За да се определи молната фракция на NaOH, все още е необходимо да се определи количеството вещество (n, mol) вода в избраната част от разтвора (1 l). За да направите това, определете масата на разтвора и извадете масата на NaOH от него.

Отговор 1: NaOH = 0,16.

Задача 7.
Моларната фракция на воден разтвор на H 3 PO 4 във вода е 7,29% (mol.) Определете моларността на този разтвор, ако плътността му е 1,181 g/ml.
дадени:
молна фракция на H3PO4 в разтвор: Z(H3PO4) = 7,29%;
плътност на разтвора: rразтвор = 1D81 g/ml.
намирам:
моларна концентрация на H3PO4 в разтвор.
Решение:
Алгоритъмът на решението може да бъде схематично представен по следния начин:

Най-удобно е да изберете количеството разтвор, в което:

n(H3PO4) + n(H2O) = 100 mol.

В тази част от разтвора количеството на веществото H 3 PO 4 числено съвпада с молната фракция: Z(H 3 PO 4) = 7,29 mol.

За да определим моларността, трябва да определим обема на избраната част от разтвора. Може да се изчисли с помощта на плътността на разтвора. Но за това трябва да знаете неговата маса. Масата на разтвора може да се изчисли въз основа на количествата компонентни вещества (H 3 PO 4 и H 2 O) на разтвора.

1. Частта, която сме избрали, съдържа общо 100 мола. Знаем количеството вещество H 3 PO 4. Използвайки тези данни, намираме n(H 2 O).

p(H 2 O) = 100 – 7,29 = 92,71 mol.

2. Определете масата на 92,71 mol вода:

m(H 2 O) = n(H 2 O) . М(Н20) = 92.71 . 18 = 1669

3. Да определим масата на 7,29 mol H 3 PO 4:

m(H3PO4) = n(H3PO4) . M(H3RO4) = 7.29 . 98 = 714,4 g.

4. Намерете масата на избраната част от разтвора:

m разтвор = m(H 2 O) + m(H 3 RO 4) = 1669 + 714,4 = 2383 g.

5. Използвайки данни за плътността на разтвора, намираме неговия обем:

6. Сега нека определим моларната концентрация:

отговор: CM (H3PO4) = 3.612 mol/l.

Задача 8.
Определете молните фракции на веществата във воден разтвор на KOH, ако масовата част на калиевия хидроксид в него е 10,00%.
дадени:
масова част на КОН в разтвор: (КОН) = 10,00%;
намирам:
молна фракция на KOH и H 2 O (в разтвор: Z(KOH) = ?; Z(H 2 O) = ?
Решение:
Алгоритъмът на решението може да бъде схематично представен по следния начин:

Най-удобно е да изберете точно масата на разтвора, т.к масовата част е известна. Освен това е най-разумно да се вземе маса от 100 g. В този случай масите на всеки компонент ще съвпаднат числова стойностмасова част:

m(KOH) = 10 g, m(H 2 O) = 100 – m(KOH) = 100 – 10 = 90 g.

1. Определете количеството вещество (n, mol) вода и КОН.

2. Определете молната част на КОН

3. Определете молната част на водата:

Z(H 2 O) = 1 – Z(KOH) = 1 – 0,035 = 0,965.

отговор: Z(KOH) = 0,035 (фракции от 1) или 3,5% (mol.);

Задача 9.
Определете масовите дялове на веществата във воден разтвор на H2SO4, ако молната част на сярната киселина в него е 2,000%.
дадени:
молна фракция на H 2 SO 4 в разтвор: Z (H 2 SO 4) = 2,000%;
намирам:
масови фракции на H 2 SO 4 и H 2 O в разтвор: ( H2SO 4) =?;(H 2 O) g?
Решение:
Алгоритъмът за решение може да бъде схематично представен по следния начин.

Разтворите се характеризират с техния количествен и качествен състав.

Количественият състав е изразен акции(безразмерни относителни величини): маса, молар, обем.

Размерните стойности-концентрации са моларна, масова и моларна масова концентрация на еквивалента.

1. Масова част

• ω(A) - масова част на веществото А;
• m е масата на разтвора (g);
• m(A) - масата на веществото A (g).

Масова част ( процентна концентрация) разтворено вещество Асе нарича съотношение на масата на веществото Акъм масата на целия разтвор м(маса на разтворителя + маса на веществото).

Масовата част се изразява като процент (части от единица) или ppm (хилядни от процента).

Процентната концентрация показва колко вещество се съдържа в 100 g разтвор.

Задача: 50 g вещество се разтварят в 150 g вода. Необходимо е да се изчисли масовата част на веществото в разтвора.

решение:

1. Изчисляваме общата маса на разтвора: 150 + 50 = 200 g;
2. Изчисляваме масовата част на веществото в разтвора: ω(A) = 100% = 25%

2. Молна фракция

• χ(A) - молна част на веществото А;
• n(A) - количество вещество А, mol;
• n(B) - количество вещество B (разтворител), mol.

Моларна фракция (моларна фракция) на разтвореното вещество Асе нарича съотношение на количеството вещество А(в молове) към сумата от количествата (молове) на всички вещества, включени в разтвора.

Молната фракция се изразява като процент (части от единица).

Задача: 1,18 g натриев хлорид се разтварят в 180 ml вода. Необходимо е да се изчисли молната част на NaCl.

решение:

1. На първия етап ще изчислим моловете NaCl и H 2 O, необходими за приготвяне на разтвора (вижте Моларна маса):
   Моларна маса NaCl: М = 23 + 36 = 59 g/mol;
   Брой молове за NaCl: n = m/M = 1,18/59 = 0,02 mol
   Моларна маса на H 2 O: M = 1 2 + 16 = 18 g/mol
   Брой молове H 2 O: n = 180/18 = 10 mol.
2. Изчисляваме моларната маса на NaCl:
   χ(NaCl) = n(NaCl)/100%
   χ(NaCl) = 0,02/(0,02+10) = 0,002 (0,2%).

3. Обемна фракция

• φ(A) - обемна част от веществото А (част от единица или%);
• V(A) - обем на веществото А, ml;
• V е обемът на целия разтвор, ml.

Обемна част от веществото Асе нарича отношението на обема на веществото Аспрямо обема на целия разтвор.

Проблем: Масовите фракции (ω) на кислорода и азота в газовата смес са съответно 20% и 80%. Необходимо е да се изчислят техните обемни фракции (φ) в газовата смес.

Решение:

1. Нека общата маса на газовата смес е 100 g:
   m(O 2)=m ω(O 2)=100 0,20=20 g
   m(N 2)=m ω(N 2)=100 0,80=80 g
2. По формулата n=m/M определяме броя на моловете вещества:
   n(O 2)=20/32=0.625 mol
   n(N2)=80/28=2.85 mol
3. Определяме обема, зает от газове (въз основа на постулата, че при нормални условия 1 мол газ заема 22,4 литра):
   Да направим пропорция:
   1 мол газ = 22,4 l;
   0,625 mol = x l
   x = 22,4 0,625 = 14 l
   За азот по аналогия: 2,85·22,4 = 64 l
   Общият обем е: 14 + 64 = 78 l
4. Обемни фракции на газовете в сместа:
   φ(O 2) = 14/78 = 0,18 (18%)
   φ(N 2) = 64/78 = 0,82 (82%)

4. Моларна концентрация (моларност)

• c(A) - моларна концентрация на вещество А, mol/l;
• n(A) - количество разтворено вещество А, mol;
• V е обемът на целия разтвор, l.

Моларна концентрация на разтвореното вещество Анаречено съотношение на количеството разтворено вещество А(в молове) към обема на целия разтвор (l).

По този начин можем да кажем, че моларната концентрация е броят молове разтворено вещество в 1 литър разтвор. Тъй като n(A)=m(A)/M(A) (виж Моларна маса), формулата за моларна концентрация може да бъде пренаписана, както следва:

C(A) = m(A)/

• m(A) - масата на веществото А, g;
• M(A) - моларна маса на веществото А, g/mol.

Моларната концентрация обикновено се обозначава със символа "М":

• 1М - едномоларен разтвор;
• 0.1M - децимоларен разтвор;
• 0.01M - сантимоларен разтвор.

Проблем: 500 ml разтвор съдържа 10 g NaCl. Необходимо е да се определи моларната концентрация на разтвора.

решение:

1. Намерете масата на натриевия хлорид в 1 литър разтвор (моларната концентрация е броят на моловете разтворено вещество в 1 литър разтвор):
   500 ml разтвор - 10 g NaCl
   1000 мл - х
   х = 20 g
2. Моларна концентрация на NaCl:
   c(NaCl) = m(NaCl)/ = 20/(59 1) = 0,34 mol/l

5. Масова концентрация (титър)

• ρ(A) - масова концентрация на вещество А, g/l;
• m(A) - масата на веществото А, g;
• V - обем на разтвора, l.

Масовата концентрация (титър) е съотношението на масата на разтвореното вещество към обема на разтвора.

Задача: Определете моларната концентрация на 20% разтвор на HCl (ρ=1,1 g/ml).

Решение:

1. Определете обема на 100 g разтвор на солна киселина:
   V = m/ρ = 100/1,1 = 0,09 l
2. 100 g 20% ​​разтвор на солна киселина съдържа 20 g HCl. Изчисляваме моларната концентрация:
   c(HCl) = m(HCl)/ = 20/(37·0,9) = 6 mol/l

6. Еквивалент на моларна концентрация (нормалност)

• c e (A) - моларна концентрация на еквивалента, mol/l;
• n e (A) - брой еквиваленти на веществото, mol;
• V - обем на разтвора, l.

Моларната концентрация на еквивалента е отношението на количеството на еквивалентното вещество към обема на разтвора.

По аналогия с моларната концентрация (виж по-горе):

C e (A) = m(A)/

Нормален разтвор е разтвор, чийто 1 литър съдържа 1 еквивалент разтворено вещество.

Моларната концентрация на еквивалента обикновено се обозначава със символа "n":

• 1n - еднонормално решение;
• 0,1 N - децинормален разтвор;
• 0.01N - сантинормален разтвор.

Задача: Какъв обем от 90% H 2 SO 4 (ρ = 1,82 g/ml) е необходим за приготвяне на 100 ml сантинормален разтвор?

решение:

1. Определяме количеството 100% сярна киселина, необходимо за приготвяне на 1 литър еднонормален разтвор. Еквивалентът на сярна киселина е половината от нейното молекулно тегло:
   M(H 2 SO 4) = 1 2 + 32 + 16 4 = 98/2 = 49.
   За да приготвите 1 литър сантинормален разтвор, ще ви трябва 0,01 еквивалент: 49·0,01 = 0,49 g.
2. Определяме броя на грамовете 100% сярна киселина, необходими за получаване на 100 ml еднонормален разтвор (ние правим пропорция):
   1л - 0,49гр
   0.1l - x g
   х = 0,049 g.
3. Нека решим проблема:
   х = 100·0,049/90 = 0,054 g.
   V = m/ρ = 0,054/1,82 = 0,03 ml.

Всяко вещество се състои от частици с определена структура (молекули или атоми). Моларна маса проста връзкаизчислено според периодичната таблица на елементите D.I. Менделеев. Ако трябва да разберете този параметър за сложно вещество, тогава изчислението се оказва дълго и в в този случайЦифрата се търси в справочник или химически каталог, по-специално Sigma-Aldrich.

Концепцията за моларна маса

Моларната маса (M) е теглото на един мол вещество. Този параметър за всеки атом може да се намери в периодичната таблица на елементите; той се намира директно под името. При изчисляване на масата на съединенията цифрата обикновено се закръгля до най-близкото цяло или десета. За да разберете напълно откъде идва това значение, е необходимо да разберете понятието „бенка“. Това е количеството вещество, съдържащо броя на частиците от последния, равен на 12 g от стабилния изотоп на въглерода (12 C). Атомите и молекулите на веществата варират по размер в широк диапазон, докато техният брой в мол е постоянен, но масата се увеличава и съответно обемът.

Понятието „моларна маса“ е тясно свързано с числото на Авогадро (6,02 x 10 23 mol -1). Тази цифра означава постоянен брой единици (атоми, молекули) на вещество в 1 мол.

Значение на моларната маса за химията

Химическите вещества влизат в различни реакции помежду си. Обикновено уравнението за всяко химично взаимодействие определя колко молекули или атоми са включени. Такива обозначения се наричат ​​стехиометрични коефициенти. Те обикновено се посочват преди формулата. Ето защо количествена характеристикареакциите се основават на количеството вещество и моларната маса. Те ясно отразяват взаимодействието на атомите и молекулите помежду си.

Изчисляване на моларна маса

Атомният състав на всяко вещество или смес от компоненти с известна структура може да се види с помощта на периодичната таблица на елементите. Неорганичните съединения, като правило, се записват с брутна формула, тоест без да се обозначава структурата, а само броят на атомите в молекулата. Органичните вещества се означават по същия начин за изчисляване на моларната маса. Например бензен (C 6 H 6).

Как се изчислява моларната маса? Формулата включва вида и броя на атомите в молекулата. Според таблицата Д.И. Проверяват се моларните маси на елементите на Менделеев и всяка цифра се умножава по броя на атомите във формулата.

Въз основа на молекулното тегло и вида на атомите можете да изчислите техния брой в молекулата и да създадете формула за съединението.

Моларна маса на елементите

Често за извършване на реакции, изчисления в аналитичната химия и подреждане на коефициенти в уравнения е необходимо познаване на молекулната маса на елементите. Ако молекулата съдържа един атом, тогава тази стойност ще бъде равна на тази на веществото. Ако присъстват два или повече елемента, моларната маса се умножава по техния брой.

Стойността на моларната маса при изчисляване на концентрациите

Този параметър се използва за преизчисляване на почти всички методи за изразяване на концентрациите на вещества. Например, често възникват ситуации при определяне на масовата част въз основа на количеството вещество в разтвор. Последният параметър се изразява в мерната единица мол/литър. За определяне необходимо теглоколичеството вещество се умножава по моларната маса. Получената стойност се намалява 10 пъти.

Моларната маса се използва за изчисляване на нормалността на дадено вещество. Този параметър се използва в аналитичната химия за извършване на методи за титруване и гравиметричен анализ, когато е необходимо точното провеждане на реакция.

Измерване на моларна маса

Първият исторически експеримент беше за измерване на плътността на газовете спрямо водорода. Проведени са допълнителни изследвания на колигативните свойства. Те включват, например, осмотично налягане, определящо разликата в кипене или замръзване между разтвор и чист разтворител. Тези параметри пряко корелират с броя на частиците материя в системата.

Понякога измерването на моларната маса се извършва върху вещество с неизвестен състав. Преди това се използва метод като изотермична дестилация. Същността му е да се постави разтвор на вещество в камера, наситена с пари на разтворителя. При тези условия се получава кондензация на парите и температурата на сместа се повишава, достига равновесие и започва да намалява. Освободената топлина на изпарение се изчислява от промяната в скоростта на нагряване и охлаждане на разтвора.

Основен модерен методИзмерването на моларната маса е масспектрометрия. Това е основният начин за идентифициране на смеси от вещества. С помощта на модерни устройстваТози процес се извършва автоматично, само че първоначално трябва да изберете условията за разделяне на съединенията в пробата. Методът на масспектрометрията се основава на йонизацията на веществото. В резултат на това се образуват различни заредени фрагменти от съединението. Масовият спектър показва съотношението на масата към заряда на йоните.

Определяне на моларна маса за газове

Моларната маса на всеки газ или пара се измерва просто. Достатъчно е да използвате контрол. Същият обем на газообразно вещество е равен по количество на друго при същата температура. По познат начинИзмерването на обема на парата е да се определи количеството изместен въздух. Този процес се извършва с помощта на страничен клон, водещ към измервателно устройство.

Практическо използване на моларната маса

По този начин понятието моларна маса се използва навсякъде в химията. За да се опише процесът, да се създадат полимерни комплекси и други реакции, е необходимо да се изчисли този параметър. Важен моменте да се определи концентрацията на активното вещество във фармацевтичното вещество. Например, физиологичните свойства на ново съединение се изследват с помощта на клетъчна култура. В допълнение, моларната маса е важна при провеждането на биохимични изследвания. Например, когато се изучава участието на даден елемент в метаболитните процеси. Сега структурата на много ензими е известна, така че е възможно да се изчисли тяхното молекулно тегло, което се измерва главно в килодалтони (kDa). Днес са известни молекулните тегла на почти всички компоненти на човешката кръв, по-специално на хемоглобина. Молекулната и моларната маса на веществото са синоними в определени случаи. Разликите им се състоят във факта, че последният параметър е средната стойност за всички изотопи на атома.

Всякакви микробиологични експерименти точно определениеВлиянието на дадено вещество върху ензимната система се осъществява с помощта на моларни концентрации. Например в биокатализата и други области, където е необходимо изследване на ензимната активност, се използват понятия като индуктори и инхибитори. За да се регулира ензимната активност на биохимично ниво, е необходимо да се изследва с моларни маси. Този параметър е твърдо установен в областите на природните и инженерните науки като физика, химия, биохимия и биотехнологии. Така характеризираните процеси стават по-разбираеми от гледна точка на механизмите и определянето на техните параметри. Преходът от фундаментална към приложна наука не е завършен без индикатор за моларна маса, като се започне от физиологични разтвори, буферни системи и се стигне до определяне на дозите на фармацевтичните вещества за тялото.

има различни начиниизрази за концентрацията на разтворите.

Масова част w компонент на разтвор се дефинира като съотношението на масата на даден компонент X, съдържащ се в дадена маса разтвор, към масата на целия разтворм . Масовата част е безразмерна величина, изразява се във фракции от единица:

(0 1). (3.1)

Масов процент

представлява масовата част, умножена по 100:

(0% 100%), (3.2)

Къде w(X ) – масова част на компонента на разтвора X; m(X ) е масата на компонента на разтвора X; м – обща маса на разтвора.

Молна фракция N компонент на разтвор е равно на отношението на количеството вещество на даден компонент X към общото количество вещество на всички компоненти в разтвора.

За бинарен разтвор, състоящ се от разтворено вещество и разтворител (например H 2 O), молната част на разтвореното вещество е:

. (3.3)

Молни проценти

представлява молната част, умножена по 100:

N(X), % = (N(X)·100)%. (3.4)

Обемна фракция

й компонент на разтвор се определя като съотношението на обема на даден компонент X към общия обем на разтвора V . Обемната фракция е безразмерна величина и се изразява в части от единица:

(0 1). (3.5)

Процент на обема

представлява обемната част, умножена по 100.

Моларността c m се определя като съотношението на количеството разтворено вещество X към обема на разтвор V:

. (3.6)

Основната единица за моларност е mol/L. Пример за запис на моларна концентрация: s m (H 2 SO 4 ) = 0,8 mol/l или 0,8 М.

Нормалността cn се ​​определя като съотношението на броя на еквивалентите на разтворено вещество X към обема на разтвор V:

Основната единица за нормалност е mol-eq/l. Пример за запис на нормална концентрация: s n (H 2 SO 4 ) = 0,8 mol-equiv/l или 0,8n.

Титър T показва колко грама разтворено вещество X се съдържат в 1 ml или 1 cm 3 разтвор:

където m(X) е масата на разтвореното вещество X, V е обемът на разтвора в ml.

Моларността на разтвор m показва количеството разтворено вещество X в 1 kg разтворител:

където n(X) е броят молове на разтвореното вещество X, mо е масата на разтворителя в kg.

Моларното съотношение (маса и обем) е съотношението на количествата (съответно маса и обем) на компонентите в разтвора.

Трябва да се има предвид, че нормалността c n винаги е по-голяма или равна на моларността c m. Връзката между тях се описва с израза:

s m = s n × f(X). (3.10)

За да придобиете умения за преобразуване на моларността в нормалност и обратно, разгледайте таблицата. 3.1. Тази таблица показва стойностите на моларност с m, които трябва да бъдат преобразувани в нормалност с n, и стойностите на нормалност с n, които трябва да бъдат преобразувани в моларност с m.

Извършваме преизчисляването съгласно уравнение (3.10). В този случай намираме нормалността на решението, като използваме уравнението:

c n = c m /f(X). (3.11)

Резултатите от изчислението са дадени в табл. 3.2.

Таблица 3.1

Да се ​​определи моларността и нормалността на разтворите

Тип химична трансформация
Обменни реакции			6N FeCl3
	1,5 М Fe 2 (SO 4) 3		0,1n Ba(OH)2
	в кисела среда		в неутрална среда

Таблица 3.2

Стойности на моларността и нормалността на разтворите

Тип химична трансформация
Обменни реакции		0.4n
	1,5 М Fe 2 (SO 4) 3		0,1n Ba(OH)2
Окислително-редукционни реакции	0.05M KMnO 4 в кисела среда		в неутрална среда

Съществува връзка между обемите V и нормалите c n на реагиращите вещества:

V 1 s n,1 =V 2 s n,2, (3.12)

който се използва за практически изчисления.

Примери за решаване на проблеми

Изчислете моларността, нормалността, молалността, титъра, моларната фракция и моларното съотношение за 40 тегл.% разтвор на сярна киселина, ако плътността на този разтвор е 1,303 g/cm 3 . Определете обема на 70 тегл.% разтвор на сярна киселина (r = 1,611 g/cm3 ), които ще са необходими за приготвяне на 2 литра 0,1 N разтвор на тази киселина.

2 литра 0,1 N разтвор на сярна киселина съдържат 0,2 mol-equiv, т.е. 0,1 mol или 9,8 g. Маса на 70% разтвор на киселина m = 9,8/0,7 = 14 g Обем на разтвор на киселина V = 14/1,611 = 8,69 ml.

100 L амоняк (n.a.) се разтварят в 5 литра вода. Изчислете масовата част и моларната концентрация на NH3 в получения разтвор, ако плътността му е 0,992 g/cm 3 .

Маса на 100 литра амоняк (n.s.) m = 17 100/22,4 = 75,9 g.

Маса на разтвора m = 5000 + 75,9 = 5075,9 g.

Масова част на NH3 равно на 75,9/5075,9 = 0,0149 или 1,49%.

Количество вещество NH3 е равно на 100/22,4 = 4,46 mol.

Обем на разтвора V = 5,0759/0,992 = 5,12 l.

Моларност на разтвора с m = 4,46/5,1168 = 0,872 mol/l.

Колко ml 0,1 M разтвор на ортофосфорна киселина ще са необходими за неутрализиране на 10 ml 0,3 M разтвор на бариев хидроксид?

Колко мл 2 и 14 тегл.% разтвори на NaCl са необходими за приготвяне на 150 мл 6,2 тегл.% разтвор на натриев хлорид?




3.2.Плътности на разтвори на NaCl




3.4.Определете моларността на 0,2 N разтвор на магнезиев сулфат, реагиращ с натриев ортофосфат във воден разтвор.Определете моларността на 0,1 N разтвор KMnO4

, взаимодействайки с редуциращ агент в кисела среда.

Смес, състояща се от два или повече компонента, се характеризира със свойствата и съдържанието на тези компоненти. Съставът на сместа може да бъде определен от масата, обема, количеството (брой молове или килограм-молове) на отделните компоненти, както и стойностите на тяхната концентрация. Концентрацията на компонент в смес може да бъде изразена в тегловни, молни и обемни фракции или проценти, както и в други единици.Масова част

w i на всеки компонент се определя от съотношението на масата m i на този компонент към масата на цялата смес m cm:

Като се има предвид, че общата маса на сместа е равна на сумата от масите на отделните компоненти, т.е.

можете да напишете:

или съкратено:Пример 4.

Сместа се състои от два компонента: m 1 = 500 kg, m 2 = 1500 kg. Определете масовата част на всеки компонент в сместа.Решение.

Масова част на първия компонент:

m cm = m 1 + m 2 = 500 + 1500 = 2000 kg

Масова част на втория компонент:

Масовата част на втория компонент също може да се определи с помощта на равенството:

w 2 = 1 – w 1 = 1 – 0,25 = 0,75 Обемна фракция

n i компонент в смес е равен на съотношението на обема V i на този компонент към обема на цялата смес V:

Като се има предвид, че общата маса на сместа е равна на сумата от масите на отделните компоненти, т.е.

като се има предвид, че:. Пример 5

Сместа се състои от два компонента: m 1 = 500 kg, m 2 = 1500 kg. Определете масовата част на всеки компонент в сместа.Газът се състои от два компонента: V 1 = 15,2 m 3 метан и V 2 = 9,8 m 3 етан. Изчислете обемния състав на сместа.

V = V 1 + V 2 = 15,2 + 9,8 = 25 m 3

Обемна фракция в сместа:

метан

етан v 2 = 1 – v 1 = 1 – 0,60 = 0,40

Молна фракция n i на който и да е компонент на смес се определя като съотношението на броя киломоли N i от този компонент към общия брой киломоли N на сместа:

като се има предвид, че:

получаваме:

Преобразуването на молните фракции в масови фракции може да се извърши по формулата:

Пример 6. Сместа се състои от 500 kg бензен и 250 kg толуен. Дефинирайте моларен съставсмеси.

Сместа се състои от два компонента: m 1 = 500 kg, m 2 = 1500 kg. Определете масовата част на всеки компонент в сместа.Молекулното тегло на бензена (C 6 H 6) е 78, толуенът (C 7 H 8) е 92. Броят килограм молове е равен на:

бензен

толуен

общ бройкилограм-молове:

N = N 1 + N 2 = 6,41 + 2,72 = 9,13

Молната част на бензена е:

За толуен, молната част може да се намери от равенството:

откъдето: n 2 = 1 – n 1 = 1 – 0,70 = 0,30

Средното молекулно тегло на сместа може да се определи чрез познаване на молната фракция и молекулното тегло на всеки компонент на сместа:

(21)

където n i- съдържание на компоненти в сместа, мол. акции; М и- молекулно тегло на компонента на сместа.

Молекулното тегло на смес от няколко маслени фракции може да се определи по формулата

(22)

Къде m 1, m 2,…, m n- маса на компонентите на сместа, kg; M 1, M 2, ....,.M p- молекулно тегло на компонентите на сместа; -% тегл. компонент.

Молекулното тегло на петролен продукт може да се определи и с помощта на формулата на Крейг

(24)

Пример 7. Определете средното молекулно тегло на смес от бензен и изооктан, ако молната част на бензена е 0,51, изооктанът е 0,49.

Сместа се състои от два компонента: m 1 = 500 kg, m 2 = 1500 kg. Определете масовата част на всеки компонент в сместа.Молекулното тегло на бензена е 78, изооктанът е 114. Замествайки тези стойности във формула (21), получаваме

M ср= 0,51 × 78 + 0,48 × 114 = 95,7

Пример 8. Сместа се състои от 1500 кг бензен и 2500 кг п-октан Определете средното молекулно тегло на сместа.

Сместа се състои от два компонента: m 1 = 500 kg, m 2 = 1500 kg. Определете масовата част на всеки компонент в сместа.Използваме формула (22)

Обемният моларен състав се преобразува в масов състав, както следва. Този обемен (моларен) състав в проценти се приема за 100 мола. Тогава концентрацията на всеки компонент като процент ще изрази броя на неговите молове. След това броят молове на всеки компонент се умножава по неговото молекулно тегло, за да се получи масата на всеки компонент в сместа. Като се раздели масата на всеки компонент на общата маса, се получава неговата масова концентрация.

Масовият състав се преобразува в обемен (моларен) състав, както следва. Приема се, че сместа е 100 (g, kg, t) (ако масовият състав е изразен като процент), масата на всеки компонент се разделя на неговата молекулна маса. Вземете броя на бенките. Чрез разделяне на броя молове на всеки компонент на общия им брой се получават обемните (моларни) концентрации на всеки компонент.

Средна плътностгаз се определя по формулата:

Kg/m 3 ; g/cm3

или въз основа на обемния състав:

,

или въз основа на масовия състав на сместа:

.

Относителната плътност се определя по формулата:

За да опростим изчислението, нека вземем масата на сместа като 100 g, тогава масата на всеки компонент ще съвпадне цифрово с процентния състав. Нека намерим броя молове n i на всеки компонент. За да направите това, разделете масата на всеки компонент m i на моларната маса:

Намерете обемния състав на сместа в части от единица

wi (CH4) = 2.50 : 3.74 = 0.669; w(C2H6) = 0.33: 3.74 = 0.088;

W(C5H8) = 0.34 : 3.74 = 0.091; w(C4H10) = 0.43: 3.74 = 0.115;

W(C5H12) = 0,14: 3,74 = 0,037.

Намираме обемния състав на сместа като процент, като умножим данните във фракции от едно по 100%. Всички получени данни въвеждаме в таблица.

Изчислете средната маса на сместа.

M av = 100: 3,74 = 26,8 g/mol

Намиране на плътността на сместа

Намерете относителната плътност:

W(CH4) = 480 : 4120 = 0.117; w(C2H6) = 450 : 4120 = 0.109;

W(C3H8) = 880 : 4120 = 0.214; w(C4H10) = 870 : 4120 = 0.211;

W(C5H12) = 1440 : 4120 = 0.349.

M av = 4120: 100 = 41.2 g/mol.

g/l

Проблем 15. Сместа се състои от пет компонента. Определете масата, обема и молната част на всеки компонент в сместа, средното молекулно тегло на сместа.