Naloga 4.
Določite masni delež NaCl v 0,5 M vodni raztopini (gostota raztopine vzemite 1,000 g/ml).
podano:
molska koncentracija NaCl v raztopini: C m (NaCl) = 0,5 mol/l;
gostota raztopine: R raztopina = 1.000 g/ml.
Najti:
masni delež NaCl v raztopini.
rešitev:

Iz zapisa koncentracije (0,5 mol/l) je razvidno, da ta 1 liter raztopine vsebuje 0,5 mol čiste soli NaCl.
Določimo maso 0,5 mol NaCl:

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

Določimo maso raztopine:

m raztopina = V raztopina . str raztopina = 1000 ml. 1 g/ml = 1000 g.

Masni delež NaCl v raztopini določimo z razmerjem:

odgovor:(NaCl) = 2,925 %.

Naloga 5.
Določite molarnost 18 % raztopine H 2 SO 4 v vodi ( R raztopina = 1,124 g/ml).
podano:
masni delež H 2 SO 4 v raztopini: (H 2 SO 4) = 18 %;
gostota raztopine: R raztopina = 1,124 g/ml.
Najti:
molska koncentracija H 2 SO 4 v raztopini.
rešitev:
Algoritem rešitve lahko shematično predstavimo na naslednji način:

Najbolj priročno je izbrati natančno maso raztopine, ker masni delež je znan. Poleg tega je najbolj smiselno vzeti maso 100 g.

1. Poiščite maso žveplove kisline v izbrani masi raztopine:
100 g je 100%
x g predstavlja 18 %

v 100 g 18% raztopine.

2. Določite količino snovi v 18 g H 2 SO 4

3. Z gostoto najdemo prostornino 100 g raztopine:

4. Preračunaj prostornino v litre, ker molska koncentracija se meri v mol/l: V raztopina = 89 ml = 0,089 l.

5. Določite molsko koncentracijo:

odgovor: C M (H 2 SO 4) = 2,07 mol/l.

Naloga 6.
Določite molski delež NaOH v vodni raztopini, če je njegova koncentracija 9,96 mol/l in gostota 1,328 g/ml.
podano:
molska koncentracija NaOH v raztopini: C m (NaOH) = 9,96 mol/l;
gostota raztopine: pp-ra = 1,328 g/ml.
Najti:
molski delež NaOH v raztopini.
rešitev:
Algoritem rešitve lahko shematično predstavimo na naslednji način:

Najbolj priročno je izbrati točno količino raztopine, ker znana koncentracija je izražena v mol/l. Poleg tega je najbolj smiselno vzeti prostornino, ki je enaka 1 litru.

Z zapisom koncentracije (9,96 mol/l) je jasno, da ta 1 liter raztopine vsebuje 9,96 mol čistega NaOH.

Za določitev molskega deleža NaOH je še vedno treba določiti količino snovi (n, mol) vode v izbranem deležu raztopine (1 L). Če želite to narediti, določite maso raztopine in od nje odštejte maso NaOH.

Odgovor 1: NaOH = 0,16.

Naloga 7.
Molski delež vodne raztopine H 3 PO 4 v vodi je 7,29 % (mol.) Določite molarnost te raztopine, če je njena gostota 1,181 g/ml.
podano:
molski delež H 3 PO 4 v raztopini: Z(H 3 PO 4) = 7,29 %;
gostota raztopine: R raztopina = 1D81 g/ml.
Najti:
molska koncentracija H 3 PO 4 v raztopini.
rešitev:
Algoritem rešitve lahko shematično predstavimo na naslednji način:

Najbolj priročno je izbrati količino raztopine, v kateri:

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

V tem delu raztopine količina snovi H 3 PO 4 numerično sovpada z molskim deležem: Z(H 3 PO 4) = 7,29 mol.

Za določitev molarnosti moramo določiti prostornino izbranega deleža raztopine. Lahko se izračuna z gostoto raztopine. Toda za to morate poznati njegovo maso. Maso raztopine lahko izračunamo na podlagi količine sestavnih snovi (H 3 PO 4 in H 2 O) raztopine.

1. Del, ki smo ga izbrali, vsebuje skupaj 100 molov. Poznamo količino snovi H 3 PO 4. Z uporabo teh podatkov najdemo n(H 2 O).

p(H 2 O) = 100 – 7,29 = 92,71 mol.

2. Določite maso 92,71 mol vode:

m(H 2 O) = n (H 2 O) . M(H20) = 92,71 . 18 = 1669

3. Določimo maso 7,29 mol H 3 PO 4:

m(H3PO4) = n(H3PO4) . M(H3RO4) = 7,29 . 98 = 714,4 g.

4. Poiščite maso izbranega deleža raztopine:

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

5. S podatki o gostoti raztopine najdemo njen volumen:

6. Zdaj pa določimo molsko koncentracijo:

odgovor: C M (H 3 PO 4) = 3,612 mol/l.

Naloga 8.
Določite molske deleže snovi v vodni raztopini KOH, če je masni delež kalijevega hidroksida v njej 10,00 %.
podano:
masni delež KOH v raztopini: (KOH) = 10,00 %;
Najti:
molski delež KOH in H 2 O (v raztopini: Z(KOH) = ?; Z(H 2 O) = ?
rešitev:
Algoritem rešitve lahko shematično predstavimo na naslednji način:

Najbolj priročno je izbrati natančno maso raztopine, ker masni delež je znan. Poleg tega je najbolj smiselno vzeti maso 100 g. V tem primeru bodo mase vsake komponente sovpadale številčna vrednost masni delež:

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

1. Določite količino snovi (n, mol) vode in KOH.

2. Določite molski delež KOH

3. Določite molski delež vode:

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

odgovor: Z(KOH) = 0,035 (frakcije od 1) ali 3,5 % (mol.);

Naloga 9.
Določite masne deleže snovi v vodni raztopini H2SO4, če je molski delež žveplove kisline v njej 2,000 %.
podano:
molski delež H 2 SO 4 v raztopini: Z (H 2 SO 4) = 2,000 %;
Najti:
masni deleži H 2 SO 4 in H 2 O v raztopini: ( H2SO 4) =?;(H 2 O) g?
rešitev:
Algoritem rešitve lahko shematično predstavimo na naslednji način.

Za raztopine je značilna njihova kvantitativna in kvalitativna sestava.

Izražena je količinska sestava delnice(brezdimenzijske relativne količine): masa, molska prostornina.

Dimenzijske vrednosti-koncentracije so molska, masna in molska masna koncentracija ekvivalenta.

1. Masni delež

• ω(A) - masni delež snovi A;
• m je masa raztopine (g);
• m(A) - masa snovi A (g).

masni delež ( odstotna koncentracija) topljenec A se imenuje masno razmerje snovi A na maso celotne raztopine m(masa topila + masa snovi).

Masni delež je izražen v odstotkih (delci enote) ali ppm (tisočinke odstotka).

Odstotna koncentracija kaže, koliko snovi vsebuje 100 g raztopine.

Naloga: V 150 g vode raztopimo 50 g snovi. Izračunati je treba masni delež snovi v raztopini.

rešitev:

1. Izračunamo skupno maso raztopine: 150 + 50 = 200 g;
2. Izračunamo masni delež snovi v raztopini: ω(A) = 100 % = 25 %

2. Molski delež

• χ(A) - molski delež snovi A;
• n(A) - količina snovi A, mol;
• n(B) - količina snovi B (topilo), mol.

Molski delež (molski delež) topljenca A se imenuje razmerje med količino snovi A(v molih) na vsoto količin (moli) vseh snovi, vključenih v raztopino.

Molski delež je izražen v odstotkih (delci enote).

Naloga: V 180 ml vode smo raztopili 1,18 g natrijevega klorida. Izračunati je treba molski delež NaCl.

rešitev:

1. Na prvi stopnji bomo izračunali mole NaCl in H 2 O, potrebne za pripravo raztopine (glej Molska masa):
   Molska masa NaCl: M = 23 + 36 = 59 g/mol;
   Število molov za NaCl: n = m/M = 1,18/59 = 0,02 mol
   Molska masa H 2 O: M = 1 2 + 16 = 18 g/mol
   Število molov H 2 O: n = 180/18 = 10 mol.
2. Izračunamo molsko maso NaCl:
   χ(NaCl) = n(NaCl)/100 %
   χ(NaCl) = 0,02/(0,02+10) = 0,002 (0,2 %).

3. Volumski delež

• φ(A) - prostorninski delež snovi A (del enote ali%);
• V(A) - prostornina snovi A, ml;
• V je prostornina celotne raztopine, ml.

Volumski delež snovi A se imenuje razmerje med prostornino snovi A na prostornino celotne raztopine.

Problem: masni delež (ω) kisika in dušika v mešanici plinov je 20 % oziroma 80 %. Izračunati je treba njihove prostorninske deleže (φ) v mešanici plinov.

rešitev:

1. Naj bo skupna masa mešanice plinov 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. S formulo n=m/M določimo število molov snovi:
   n(O 2) = 20/32 = 0,625 mol
   n(N2)=80/28=2,85 mol
3. Določimo prostornino, ki jo zasedajo plini (na podlagi postulata, da v normalnih pogojih 1 mol plina zavzema 22,4 litra):
   Naredimo razmerje:
   1 mol plina = 22,4 l;
   0,625 mol = x l
   x = 22,4 0,625 = 14 l
   Za dušik po analogiji: 2,85·22,4 = 64 l
   Skupna prostornina je: 14 + 64 = 78 l
4. Volumski deleži plinov v mešanici:
   φ(O 2) = 14/78 = 0,18 (18 %)
   φ(N 2) = 64/78 = 0,82 (82 %)

4. Molarna koncentracija (molarnost)

• c(A) - molska koncentracija snovi A, mol/l;
• n(A) - količina raztopljene snovi A, mol;
• V je prostornina celotne raztopine, l.

Molarna koncentracija topljenca A imenujemo razmerje med količino raztopljene snovi A(v molih) na prostornino celotne raztopine (l).

Tako lahko rečemo, da je molska koncentracija število molov topljenca v 1 litru raztopine. Ker je n(A)=m(A)/M(A) (glej molsko maso), lahko formulo za molsko koncentracijo prepišemo na naslednji način:

C(A) = m(A)/

• m(A) - masa snovi A, g;
• M(A) - molska masa snovi A, g/mol.

Molarna koncentracija je običajno označena s simbolom "M":

• 1M - enomolarna raztopina;
• 0,1M - decimolarna raztopina;
• 0,01M - centimolarna raztopina.

Problem: 500 ml raztopine vsebuje 10 g NaCl. Treba je določiti molsko koncentracijo raztopine.

rešitev:

1. Poiščite maso natrijevega klorida v 1 litru raztopine (molska koncentracija je število molov topljenca v 1 litru raztopine):
   500 ml raztopine - 10 g NaCl
   1000 ml - x
   x = 20 g
2. Molarna koncentracija NaCl:
   c(NaCl) = m(NaCl)/ = 20/(59 1) = 0,34 mol/l

5. Masna koncentracija (titer)

• ρ(A) - masna koncentracija snovi A, g/l;
• m(A) - masa snovi A, g;
• V - prostornina raztopine, l.

Masna koncentracija (titer) je razmerje med maso topljenca in prostornino raztopine.

Naloga: Določite molsko koncentracijo 20 % raztopine HCl (ρ=1,1 g/ml).

rešitev:

1. Določite prostornino 100 g raztopine klorovodikove kisline:
   V = m/ρ = 100/1,1 = 0,09 l
2. 100 g 20 % raztopine klorovodikove kisline vsebuje 20 g HCl. Izračunamo molsko koncentracijo:
   c(HCl) = m(HCl)/ = 20/(37·0,9) = 6 mol/l

6. Ekvivalent molske koncentracije (normalnost)

• c e (A) - molska koncentracija ekvivalenta, mol/l;
• n e (A) - število ekvivalentov snovi, mol;
• V - prostornina raztopine, l.

Molarna koncentracija ekvivalenta je razmerje med količino ekvivalentne snovi in ​​prostornino raztopine.

Po analogiji z molsko koncentracijo (glej zgoraj):

C e (A) = m(A)/

Normalna raztopina je raztopina, katere 1 liter vsebuje 1 ekvivalent raztopljene snovi.

Molarna koncentracija ekvivalenta je običajno označena s simbolom "n":

• 1n - enonormalna rešitev;
• 0,1 N - decinormalna raztopina;
• 0,01N - centinormalna raztopina.

Problem: Kakšna prostornina 90 % H 2 SO 4 (ρ = 1,82 g/ml) je potrebna za pripravo 100 ml centinormalne raztopine?

rešitev:

1. Določimo količino 100% žveplove kisline, ki je potrebna za pripravo 1 litra enonormalne raztopine. Ekvivalent žveplove kisline je polovica njene molekulske mase:
   M(H 2 SO 4) = 1 2 + 32 + 16 4 = 98/2 = 49.
   Za pripravo 1 litra centinormalne raztopine boste potrebovali 0,01 ekvivalenta: 49·0,01 = 0,49 g.
2. Določimo število gramov 100% žveplove kisline, potrebnih za pridobitev 100 ml enonormalne raztopine (sestavimo razmerje):
   1l - 0,49 g
   0,1l - x g
   x = 0,049 g.
3. Rešimo problem:
   x = 100·0,049/90 = 0,054 g.
   V = m/ρ = 0,054/1,82 = 0,03 ml.

Vsaka snov je sestavljena iz delcev določene strukture (molekul ali atomov). Molska masa preprosta povezava izračunano po periodnem sistemu elementov D.I. Mendelejev. Če morate ugotoviti ta parameter za kompleksno snov, se izračun izkaže za dolgega in v v tem primeruŠtevilko poiščemo v referenčni knjigi ali kemijskem katalogu, zlasti Sigma-Aldrich.

Koncept molske mase

Molska masa (M) je teža enega mola snovi. Ta parameter za vsak atom je mogoče najti v periodnem sistemu elementov; nahaja se neposredno pod imenom. Pri izračunu mase spojin se število običajno zaokroži na najbližjo celoto ali desetino. Da bi v celoti razumeli, od kod prihaja ta pomen, je treba razumeti koncept "mola". To je količina snovi, ki vsebuje število delcev slednjega, ki je enako 12 g stabilnega izotopa ogljika (12 C). Atomi in molekule snovi se razlikujejo po velikosti v širokem razponu, medtem ko je njihovo število v molu konstantno, vendar se masa povečuje in s tem prostornina.

Koncept "molske mase" je tesno povezan z Avogadrovim številom (6,02 x 10 23 mol -1). Ta številka označuje stalno število enot (atomov, molekul) snovi v 1 molu.

Pomen molske mase za kemijo

Kemične snovi med seboj vstopajo v različne reakcije. Običajno enačba za katero koli kemično interakcijo določa, koliko molekul ali atomov je vključenih. Takšne oznake imenujemo stehiometrični koeficienti. Običajno so navedeni pred formulo. Zato kvantitativna značilnost reakcije temeljijo na količini snovi in ​​molski masi. Jasno odražajo interakcijo atomov in molekul med seboj.

Izračun molske mase

Atomsko sestavo katere koli snovi ali mešanice komponent znane strukture si lahko ogledate s pomočjo periodnega sistema elementov. Anorganske spojine so praviloma zapisane z bruto formulo, to je brez označevanja strukture, ampak samo s številom atomov v molekuli. Organske snovi so označene na enak način za izračun molske mase. Na primer benzen (C 6 H 6).

Kako se izračuna molska masa? Formula vključuje vrsto in število atomov v molekuli. Glede na tabelo D.I. Mendelejeva se preverijo molske mase elementov in vsaka številka se pomnoži s številom atomov v formuli.

Na podlagi molekulske mase in vrste atomov lahko izračunate njihovo število v molekuli in ustvarite formulo za spojino.

Molska masa elementov

Pogosto je za izvajanje reakcij, izračune v analitični kemiji in urejanje koeficientov v enačbah potrebno poznavanje molekulske mase elementov. Če molekula vsebuje en atom, bo ta vrednost enaka vrednosti snovi. Če sta prisotna dva ali več elementov, se molska masa pomnoži z njihovim številom.

Vrednost molske mase pri izračunu koncentracij

Ta parameter se uporablja za preračun skoraj vseh metod izražanja koncentracij snovi. Na primer, pogosto se pojavijo situacije pri določanju masnega deleža na podlagi količine snovi v raztopini. Zadnji parameter je izražen v merski enoti mol/liter. Za določitev zahtevana teža količino snovi pomnožimo z molsko maso. Dobljena vrednost se zmanjša za 10-krat.

Molska masa se uporablja za izračun normalnosti snovi. Ta parameter se uporablja v analizni kemiji za izvajanje metod titracije in gravimetrične analize, kadar je treba natančno izvesti reakcijo.

Merjenje molske mase

Prvi zgodovinski poskus je bil merjenje gostote plinov glede na vodik. Izvedene so bile nadaljnje študije koligativnih lastnosti. Ti vključujejo na primer osmotski tlak, ki določa razliko v vrenju ali zmrzovanju med raztopino in čistim topilom. Ti parametri so neposredno povezani s številom delcev snovi v sistemu.

Včasih se meritev molske mase izvaja na snovi neznane sestave. Prej je bila uporabljena metoda, kot je izotermna destilacija. Njegovo bistvo je, da se raztopina snovi postavi v komoro, nasičeno s hlapi topila. V teh pogojih pride do kondenzacije pare in temperatura zmesi se dvigne, doseže ravnovesje in začne padati. Izparilno toploto, ki se sprošča, izračunamo s spremembo hitrosti segrevanja in ohlajanja raztopine.

Glavni sodobna metoda Meritev molske mase je masna spektrometrija. To je glavni način za prepoznavanje zmesi snovi. Z uporabo sodobne naprave Ta postopek poteka samodejno, le da morate najprej izbrati pogoje za ločevanje spojin v vzorcu. Metoda masne spektrometrije temelji na ionizaciji snovi. Posledično nastanejo različni nabiti fragmenti spojine. Masni spekter označuje razmerje med maso in nabojem ionov.

Določanje molske mase za pline

Molsko maso katerega koli plina ali pare enostavno izmerimo. Dovolj je, da uporabite nadzor. Enaka prostornina plinaste snovi je po količini enaka drugi pri isti temperaturi. Na znan način Merjenje prostornine pare je določitev količine izpodrinjenega zraka. Ta postopek se izvaja s stransko vejo, ki vodi do merilne naprave.

Praktična uporaba molske mase

Tako se koncept molske mase uporablja povsod v kemiji. Za opis procesa, ustvarjanje polimernih kompleksov in drugih reakcij je treba izračunati ta parameter. Pomembna točka je določitev koncentracije zdravilne učinkovine v farmacevtski snovi. Na primer, fiziološke lastnosti nove spojine se proučujejo z uporabo celične kulture. Poleg tega je molska masa pomembna pri izvajanju biokemičnih študij. Na primer pri preučevanju sodelovanja elementa v presnovnih procesih. Sedaj je struktura mnogih encimov znana, zato je mogoče izračunati njihovo molekulsko maso, ki se večinoma meri v kilodaltonih (kDa). Danes so znane molekulske mase skoraj vseh sestavin človeške krvi, zlasti hemoglobina. Molekulska in molska masa snovi sta v nekaterih primerih sinonima. Njihove razlike so v tem, da je zadnji parameter povprečje za vse izotope atoma.

Kakršni koli mikrobiološki poskusi natančna definicija Vpliv snovi na encimski sistem se izvaja z uporabo molskih koncentracij. Na primer, v biokatalizi in na drugih področjih, kjer je potrebna študija encimske aktivnosti, se uporabljajo koncepti, kot so induktorji in inhibitorji. Za uravnavanje aktivnosti encimov na biokemični ravni so potrebne raziskave z uporabo molskih mas. Ta parameter se je trdno uveljavil na področjih naravoslovnih in inženirskih ved, kot so fizika, kemija, biokemija in biotehnologija. Tako karakterizirani procesi postanejo bolj razumljivi z vidika mehanizmov in določanja njihovih parametrov. Prehod od temeljne do uporabne znanosti ni popoln brez indikatorja molske mase, začenši s fiziološkimi raztopinami, puferskimi sistemi in konča z določanjem odmerkov farmacevtskih snovi za telo.

obstajati različne načine izrazi za koncentracijo raztopin.

Masni delež w komponenta raztopine je definirana kot razmerje med maso dane komponente X v dani masi raztopine in maso celotne raztopine. m . Masni delež je brezdimenzijska količina, izražena je v delih enote:

(0 1). (3.1)

Masni odstotek

predstavlja masni delež, pomnožen s 100:

(0% 100%), (3.2)

Kje w(X ) – masni delež komponente raztopine X; m(X ) je masa komponente raztopine X; m – skupna masa raztopine.

Molska frakcija N komponenta raztopine je enaka razmerju med količino snovi dane komponente X in skupno količino snovi vseh komponent v raztopini.

Za binarno raztopino, ki jo sestavljata topljenec in topilo (na primer H 2 O), je molski delež topljenca:

. (3.3)

Molni odstotek

predstavlja molski delež, pomnožen s 100:

N(X), % = (N(X)·100)%. (3,4)

Volumski delež

j komponenta raztopine je definirana kot razmerje med prostornino dane komponente X in celotno prostornino raztopine V . Volumski delež je brezdimenzijska količina in je izražen v delih enote:

(0 1). (3.5)

Volumski odstotek

predstavlja prostorninski delež, pomnožen s 100.

Molarnost c m je opredeljena kot razmerje med količino raztopljene snovi X in prostornino raztopine V:

. (3.6)

Osnovna enota molarnosti je mol/L. Primer zapisa molske koncentracije: s m (H 2 SO 4 ) = 0,8 mol/l ali 0,8 M.

Normalnost cn je opredeljena kot razmerje med številom ekvivalentov raztopljene snovi X in prostornino raztopine V:

Osnovna enota normalnosti je mol-eq/l. Primer zapisa normalne koncentracije: s n (H 2 SO 4 ) = 0,8 mol-ekviv/l ali 0,8n.

Titer T kaže, koliko gramov raztopljene snovi X vsebuje 1 ml ali 1 cm 3 raztopine:

kjer je m(X) masa raztopljene snovi X, V je prostornina raztopine v ml.

Molnost raztopine m kaže količino raztopljene snovi X v 1 kg topila:

kjer je n(X) število molov raztopljene snovi X, mо je masa topila v kg.

Molarno (masno in prostorninsko) razmerje je razmerje med količinami (masa in prostornina) komponent v raztopini.

Upoštevati je treba, da je normalnost c n vedno večja ali enaka molarnosti c m. Razmerje med njima opisuje izraz:

s m = s n × f(X). (3,10)

Če želite pridobiti veščine pretvorbe molarnosti v normalnost in obratno, razmislite o tabeli. 3.1. Ta tabela prikazuje vrednosti molarnosti z m, ki jih je treba pretvoriti v normalnost z n, in vrednosti normalnosti z n, ki jih je treba pretvoriti v molarnost z m.

Preračun izvedemo po enačbi (3.10). V tem primeru najdemo normalnost rešitve z enačbo:

c n = c m /f(X). (3,11)

Rezultati izračuna so podani v tabeli. 3.2.

Tabela 3.1

Za določitev molarnosti in normalnosti raztopin

Vrsta kemijske transformacije
Reakcije izmenjave			6N FeCl 3
	1,5 M Fe 2 (SO 4) 3		0,1 n Ba(OH) 2
	v kislem okolju		v nevtralnem okolju

Tabela 3.2

Vrednosti molarnosti in normalnosti raztopin

Vrsta kemijske transformacije
Reakcije izmenjave		0,4n
	1,5 M Fe 2 (SO 4) 3		0,1 n Ba(OH) 2
Oksidacijsko-redukcijske reakcije	0,05 M KMnO 4 v kislem mediju		v nevtralnem okolju

Obstaja razmerje med volumni V in normalnostmi c n reagirajočih snovi:

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

ki se uporablja za praktične izračune.

Primeri reševanja problemov

Izračunajte molarnost, normalnost, molalnost, titer, molski delež in molsko razmerje za 40 mas. % raztopino žveplove kisline, če je gostota te raztopine 1,303 g/cm 3 . Določite prostornino 70 mas. % raztopine žveplove kisline (r = 1,611 g/cm3 ), ki bo potrebna za pripravo 2 litrov 0,1 N raztopine te kisline.

2 litra 0,1 N raztopine žveplove kisline vsebujeta 0,2 mol-ekviv., tj. 0,1 mol ali 9,8 g. Masa 70 % raztopine kisline m = 9,8/0,7 = 14 g Prostornina raztopine kisline V = 14/1,611 = 8,69 ml.

V 5 litrih vode smo raztopili 100 L amoniaka (n.n.). Izračunajte masni delež in molsko koncentracijo NH 3 v nastalo raztopino, če je njena gostota 0,992 g/cm 3 .

Masa 100 litrov amoniaka (n.s.) m = 17 100/22,4 = 75,9 g.

Masa raztopine m = 5000 + 75,9 = 5075,9 g.

Masni delež NH 3 enako 75,9/5075,9 = 0,0149 ali 1,49 %.

Količina snovi NH 3 je enako 100/22,4 = 4,46 mol.

Prostornina raztopine V = 5,0759/0,992 = 5,12 l.

Molarnost raztopine z m = 4,46/5,1168 = 0,872 mol/l.

Koliko ml 0,1 M raztopine ortofosforne kisline bo potrebnih za nevtralizacijo 10 ml 0,3 M raztopine barijevega hidroksida? Koliko ml 2 in 14 mas. % raztopine NaCl je potrebnih za pripravo 150 ml 6,2 mas. % raztopine natrijevega klorida?

Gostote raztopin NaCl




3.2.Določite molarnost 0,2 N raztopine magnezijevega sulfata, ki reagira z natrijevim ortofosfatom v vodni raztopini.




3.4.Določite molarnost 0,1 N raztopine KMnO4 , interakcija z redukcijskim sredstvom v kislem okolju.

Za zmes, sestavljeno iz dveh ali več komponent, so značilne lastnosti in vsebnost teh sestavin. Sestavo zmesi lahko določimo z maso, prostornino, količino (molsko število ali kilogram-mol) posameznih sestavin, pa tudi z njihovimi koncentracijskimi vrednostmi. Koncentracijo komponente v zmesi lahko izrazimo v masnih, molskih in prostorninskih deležih ali odstotkih ter v drugih enotah.

Masni delež w i katere koli komponente se določi z razmerjem mase m i te komponente proti masi celotne mešanice m cm:

Upoštevajoč, da je skupna masa zmesi enaka vsoti mas posameznih komponent, tj.

lahko napišeš:

ali skrajšano:

Primer 4. Mešanica je sestavljena iz dveh komponent: m 1 = 500 kg, m 2 = 1500 kg. Določite masni delež vsake komponente v mešanici.

rešitev. Masni delež prve komponente:

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

Masni delež druge komponente:

Masni delež druge komponente lahko določimo tudi z enačbo:

w 2 = 1 – w 1 = 1 – 0,25 = 0,75

Volumski delež n i komponenta v mešanici je enaka razmerju med prostornino V i te komponente in prostornino celotne mešanice V:

Glede na to:

lahko napišeš:

Primer 5. Plin je sestavljen iz dveh komponent: V 1 = 15,2 m 3 metana in V 2 = 9,8 m 3 etana. Izračunajte volumetrično sestavo zmesi.

rešitev. Celotna prostornina mešanice je:

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

Volumski delež v mešanici:

metan

etan v 2 = 1 – v 1 = 1 – 0,60 = 0,40

Molska frakcija n i katere koli komponente zmesi je opredeljen kot razmerje med številom kilomolov N i te komponente in skupnim številom kilomolov N zmesi:

Glede na to:

dobimo:

Pretvorbo molskih deležev v masne deleže lahko izvedemo po formuli:

Primer 6. Mešanica je sestavljena iz 500 kg benzena in 250 kg toluena. Določite molarna sestava mešanice.

rešitev. Molekulska masa benzena (C 6 H 6) je 78, toluena (C 7 H 8) je 92. Število kilogramov molov je:

benzen

toluen

skupno število kilogram-moli:

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

Molski delež benzena je:

Za toluen je mogoče molski delež najti iz enačbe:

od koder je: n 2 = 1 – n 1 = 1 – 0,70 = 0,30

Povprečno molekulsko maso zmesi je mogoče določiti s poznavanjem molskega deleža in molekulske mase vsake komponente zmesi:

(21)

kjer je n jaz- vsebnost komponent v mešanici, mol. delnice; M i- molekulska masa sestavine mešanice.

Molekulsko maso mešanice več frakcij olja lahko določimo s formulo

(22)

Kje m 1, m 2,…, m n- masa sestavin mešanice, kg; M 1, M 2, ....,.M str- molekulska masa sestavin zmesi; - % mas. komponento.

Molekulsko maso naftnega proizvoda lahko določimo tudi s Craigovo formulo

(24)

Primer 7. Določite povprečno molekulsko maso zmesi benzena in izooktana, če je molski delež benzena 0,51, izooktana 0,49.

rešitev. Molekulska masa benzena je 78, izooktan je 114. Če nadomestimo te vrednosti v formulo (21), dobimo

M povpr= 0,51 × 78 + 0,48 × 114 = 95,7

Primer 8. Mešanica je sestavljena iz 1500 kg benzena in 2500 kg n-oktanski Določite povprečno molekulsko maso zmesi.

rešitev. Uporabljamo formulo (22)

Volumetrična molska sestava se pretvori v masno sestavo, kot sledi. Ta volumetrična (molarna) sestava v odstotkih je vzeta kot 100 molov. Potem bo koncentracija vsake komponente v odstotkih izražala število njenih molov. Število molov vsake komponente se nato pomnoži z njeno molekulsko maso, da dobimo maso vsake komponente v mešanici. Če maso vsake komponente delimo s skupno maso, dobimo njeno masno koncentracijo.

Masno sestavo pretvorimo v volumetrično (molarno) sestavo, kot sledi. Predpostavlja se, da je zmes 100 (g, kg, t) (če je masna sestava izražena v odstotkih), masa vsake komponente se deli z njeno molekulsko maso. Dobite število molov. Z delitvijo števila molov vsake komponente z njihovim skupnim številom dobimo volumetrične (molarne) koncentracije vsake komponente.

Povprečna gostota plin se določi po formuli:

Kg/m 3 ; g/cm3

ali glede na volumetrično sestavo:

,

ali glede na masno sestavo zmesi:

.

Relativna gostota se določi po formuli:

Za poenostavitev izračuna vzemimo maso mešanice kot 100 g, potem bo masa vsake komponente številčno sovpadala s sestavo v odstotkih. Poiščimo število molov n i vsake komponente. Če želite to narediti, maso vsake komponente m i delite z molsko maso:

Poiščite volumetrično sestavo zmesi v delih enote

w i (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.

Volumetrično sestavo zmesi v odstotkih najdemo tako, da podatke v delih ena pomnožimo s 100%. Vse pridobljene podatke vnesemo v tabelo.

Izračunaj povprečno maso zmesi.

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

Ugotavljanje gostote zmesi

Poiščite relativno gostoto:

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

Problem 15. Mešanica je sestavljena iz petih komponent. Določite maso, prostornino in molski delež vsake komponente v mešanici, povprečno molekulsko maso mešanice.