0 1 раствор это сколько

6

2. Концентрация растворов

Концентрацией растворов называется количество растворенного вещества в определенном количестве раствора или растворителя.

Растворы с большой концентрацией растворенного вещества называются концентрированными, с малой – разбавленными.

Различают концентрацию процентную, нормальную, мольно-весовую, мольно-объемную, мольную долю, титр.

Процентная концентрация выражается в % растворенного вещества по отношению ко всему количеству раствора.

Например, 15% раствор хлорида натрия – это такой раствор, в 100г которого содержится 15г NaCl и 85г воды.

Пример. Приготовить 500 мл 0,5% раствора хрома темносинего.

Для приготовления 100 мл 0,5% раствора необходимо взять

0,5г хрома темносинего и довести до 100мл растворителем;

для приготовления 500 мл надо взять Х г

Х=,

Т.е. для приготовления 500мл 0,5%раствора необходимо взять 2,5г хрома темносинего и довести до 500 мл растворителем (497,5г растворителя).

Нормальная концентрация (1Н или 1N) выражается числом грамм-эквивалентов растворенного вещества в одном литре раствора.

Пример. Приготовить 10литров 6Н раствора Cu(NO₃)₂ :

ЭCu(NO₃)₂=

94 Cu(NO₃)₂ и довести до 10литров водой

Децинормальный раствор (0,1Н или 0,1N) – это нормальный раствор, разбавленный в 10 раз, а значит количество вещества взято в 10 раз меньше.

Если на приготовление 1л 1Н раствора пойдет 94г Cu(NO₃)₂, то на приготовление 1л 0,1Н раствора – 9,4г Cu(NO₃)_2.

Сантинормальный раствор (0,01Н или 0,01N) – это нормальный раствор, разбавленный в 100 раз, значит количество вещества взято в 100 раз меньше.

Если на приготовление 1л 1Н раствора пойдет 94г Cu(NO₃)₂, то на приготовление 1л 0,01Н раствора – 0,94г Cu(NO₃)_2.

Задача. Приготовить 3литра 0,01Н раствора Na₂SO₄.

1 г-экв Na₂SO₄=г

для приготовления 1 литра 0,01N раствора необходимо 0,71г

для приготовления 3литров – 0,71х3=2,13г Na₂SO₄

Мольно-объемная или молярная концентрация(М) выражается числом молей растворенного вещества в 1литре раствора.

Мольно-весовая или моляльная концентрация (m) выражается числом молей растворенного вещества, приходящихся на 1000г растворителя

Мольная доля выражается числом г-молекул данного вещества к общему числу г-молекул всех веществ, имеющихся в растворе.

3.Растворимость – способность вещества растворяться в том или ином растворителе. Мерой растворимости вещества при данных условиях служит концентрация его насыщенного раствора.

Поэтому численно растворимость может быть выражена теми же способами, что и концентрация, например, в процентах растворенного вещества.

Часто растворимость выражается числом весовых частей безводного вещества, насыщающих при данных условиях 100 весовых частей растворителя. Выраженную таким образом растворимость называют коэффициентом растворимости.

Растворимость различных веществ в воде колеблется в широких пределах. Если в 100г воды растворяется более 10г вещества, то это вещество принято называть хорошо растворимым; если растворяется менее 1г вещества – малорастворимым; и практически нерастворимым, если в раствор переходит менее 0,01г вещества.

Растворение большинства твердых тел сопровождается поглощением теплоты. (Реакции, протекающие с выделением энергии называются экзотермическими, с поглощением – эндотермическими).

Это объясняется затратой значительного количества энергии на разрушение кристаллической решетки твердого тела. Поэтому, как правило, повышение температуры должно приводить к увеличению растворимости твердых тел.

Например, растворимость натриевых солей (NaCl, Na₂SO₄, Na₂CO₃, Na₃PO₄) в пределах температур до 200˚С с ростом температуры увеличивается.

К трудно растворимым веществам можно отнести карбонат кальция CaCO₃, сульфат CaSO₄, силикат CaSiO₃, фосфат Ca₃(PO₄)₂, гидроокись магния Mg(OH)₂ и др. Их растворимость с повышением температуры уменьшается.

Растворимость газов в воде представляет собой экзотермический процесс. Поэтому растворимость газов с повышением температуры уменьшается.

Если оставить в теплом помещении стакан с холодной водой, то внутренние стенки его покрываются пузырьками газа – это воздух, который был растворен в воде, выделяется из нее вследствие нагревания. Кипячением можно удалить из воды весь растворенный в ней воздух (поэтому кипяченая вода имеет иной вкус, чем сырая).

Но иногда растворение газов в органических жидкостях сопровождается поглощением теплоты, в этих случаях с ростом температуры растворимость газов увеличивается.

Растворимость газов в воде подчиняется закону Генри-Дальтона: растворимость газа в воде прямо пропорциональна давлению газа над водой.

С повышением температуры воды над ней увеличивается количество пара. При кипении воды над ней находится один водяной пар. Кислорода и углекислого газа над водой почти нет, давление их над водой равно нулю, а значит и растворимость их в воде равна нулю. (Кислород О₂ и углекислый газ СО₂ при кипении удаляются из воды).

Концентрация растворов. Способы выражения концентрации растворов.

Концентрация раствора может выражаться как в безразмерных единицах (долях, процентах), так и в размерных величинах (массовых долях, молярности, титрах, мольных долях).

Концентрация – это количественный состав растворенного вещества (в конкретных единицах) в единице объема или массы. Обозначили растворенное вещество — Х, а растворитель — S. Чаще всего использую понятие молярности (молярная концентрация) и мольной доли.

Способы выражения концентрации растворов.

1. Массовая доля (или процентная концентрация вещества) – это отношение массы растворенного вещества m к общей массе раствора. Для бинарного раствора, состоящего из растворённого вещества и растворителя:

,

ω – массовая доля растворенного вещества;

m_в-ва – масса растворённого вещества;

Массовую долю выражают в долях от единицы или в процентах.

2. Молярная концентрация или молярность – это количество молей растворённого вещества в одном литре раствора V:

,

C – молярная концентрация растворённого вещества, моль/л (возможно также обозначение М, например, 0,2 М HCl);

n – количество растворенного вещества, моль;

Раствор называют молярным или одномолярным, если в 1 литре раствора растворено 1 моль вещества, децимолярным – растворено 0,1 моля вещества, сантимолярным – растворено 0,01 моля вещества, миллимолярным – растворено 0,001 моля вещества.

3. Моляльная концентрация (моляльность) раствора С(x) показывает количество молей n растворенного вещества в 1 кг растворителя m:

,

n – количество растворенного вещества, моль;

4. Титр – содержание вещества в граммах в 1 мл раствора:

,

T – титр растворённого вещества, г/мл;

m_в-ва – масса растворенного вещества, г;

5. Мольная доля растворённого вещества – безразмерная величина, равная отношению количества растворенного вещества n к общему количеству веществ в растворе:

,

N – мольная доля растворённого вещества;

n – количество растворённого вещества, моль;

n_р-ля – количество вещества растворителя, моль.

Сумма мольных долей должна равняться 1:

Иногда при решении задач необходимо переходить от одних единиц выражения к другим:

ω(X) — массовая доля растворенного вещества, в %;

М(Х) – молярная масса растворенного вещества;

ρ= m/(1000V) – плотность раствора. 6. Нормальная концентрация растворов (нормальность или молярная концентрация эквивалента) – число грамм-эквивалентов данного вещества в одном литре раствора.

Грамм-эквивалент вещества – количество граммов вещества, численно равное его эквиваленту.

Эквивалент – это условная единица, равноценная одному иону водорода в кислотоно-основных реакциях или одному электрону в окислительно – восстановительных реакциях.

Для записи концентрации таких растворов используют сокращения н или N. Например, раствор, содержащий 0,1 моль-экв/л, называют децинормальным и записывают как 0,1 н.

,

С_Н – нормальная концентрация, моль-экв/л;

z – число эквивалентности;

Растворимость вещества S — максимальная масса вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя:

Коэффициент растворимости – отношение массы вещества, образующего насыщенный раствор при конкретной температуре, к массе растворителя:

0 1 раствор это сколько

• Вы здесь:  
• Главная
• Блог
• Все о дезинфекции
• Как приготовить рабочий раствор дезсредства различной концентрации

Как приготовить рабочий раствор дезсредства различной концентрации

В зависимости от целей дезинфекции готовые растворы применяют различной концентрации. Для приготовления таких растворов используется растворение необходимого количества средства в воде. Рассмотрим процесс приготовления на примере дезинфицирующего средства «Велтоцид», часто применяемого в различных отраслях.

В салонах красоты, для профилактической дезинфекции, генеральной уборки, используют данное средство 0.1% рабочего раствора. В то же время, во время эпидемий инфекционных заболеваний, салоны красоты используют «Велтоцид» в других концентрациях:

Обьекты дезинфекции

Концентрация рабочего раствора %

Алгоритмы приготовления рабочего раствора:

1. Используя дезраствор, надо четко определить, для какого вида обработки он необходим, или это генеральная уборка или активная обработка в период обострений заболеваний – для каждого процесса концентрация и время экспозиции средства будет свое.

2. Готовить дезсредство и проводить дезинфекцию в организации должен подготовленный специалист, ответственность которого регламентируется журналом учета получения и расходования дезсредств в организации.

3. В процессе работы с активным веществом важно соблюдать технику безопасности: работать в хорошо проветриваемом помещении, с защитой кожи, глаз и дыхательных путей с помощью марлевых повязок или респираторов. Чистые сухие емкости, используемые для приготовления раствора, должны маркироваться датой и временем приготовления, а далее – храниться в сухом и недоступном для общего пользования месте.

4. Для работы понадобятся:

• Пластиковые или эмалированные контейнеры с плотно прилегающей крышкой;
• Перчатки, марлевая повязка, респиратор, в некоторых случаях очки;
• Мерная тара;
• Ложка для смешивания;
• Чистая и холодная вода;
• Концентрат дезинфицирующего средства.

5. Пропорции соблюдаются согласно инструкциям и записываются на контейнере в процентном соотношении. В первую очередь в тару наливают воду, затем добавляют дезинфектант, тщательно перемешивая. Затем маркируют и ставят подпись лица, приготовившего раствор.

Как правило, необходимые пропорции концентрата дезсредства и воды, для приготовления готового дезинфицирующего раствора, можно найти в инструкции, непосредственно на сайте поставщика:

Концентрация в процентах — это обьем в мл концентрата дезсредства, содержащегося в общем обьеме готового рабочего дезинфицирующего раствора.

Т.е. 1 литр 1% рабочего раствора Велтоцида, это 10мл концентрата Велтоцида растворенного в 990 мл воды

Для удобства в работе применяют готовые таблицы, по которым можно подобрать необходимую концентрацию:

ВАЖНО! После приготовления раствора, специалист должен выбросить защитные средства и тщательно промыть руки с использованием антисептического средства. Такая предосторожность позволит удалить мельчайшие частички концентрата с кожи, и избежать отравления организма.

Если у вас остались вопросы,

Вам нужна дополнительная консультация

Звоните по тел:
8(8452) 68-17-28
WhatsApp: 89272244113
сайт: http://pakcentr.ru
E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
ООО «ПАК-Центр»

Если вам понравилась статья и информация оказалась полезной, пожалуйста, поделитесь с теми, кто только еще приступает к поиску необходимого дезинфицирующего средства.

Концентрация раствора (вопросы ответы)

Концентрация раствора это относительное количество растворенного вещества в растворе.

Количественный состав раствора выражают с помощью понятия «концентрация» или “доля”, под которым понимают содержание растворенного вещества в единице массы, объёма или количества вещества раствора.

Существует несколько способов выражения состава раствора: массовая доля (процентная концентрация), молярная концентрация (молярность), мольная доля растворённого вещества.

Что такое концентрация растворов

Концентрация растворов определяется количеством вещества, заключенного в определенном весовом или объемном количестве раствора или растворителя.

Для того чтобы определить существуют несколько способов выражения концентрации растворов: нормальная концентрации, молярная, процентная и молярная.

Процентная концентрация раствора выражается числом граммов растворенного вещества в 100 г раствора.

Например , в 100 г 5%-ного раствора сахара содержится 5 г сахара, а остальные 95 г растворитель.

Молярная концентрация выражается количеством грамм-молекул растворенного вещества в 1 л раствора. Молярность раствора обозначается буквой М.

Если в литре раствора содержится одна грамм-молекула растворенного вещества, то такой раствор называется молярным, две грамм-молекулы двухмолярным, полграмм-молекулы 0,5-молярным и т. д.

Нормальная концентрация раствора выражается числом грамм-эквивалентов растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора. Нормальность раствора обозначается буквой Н.

Однонормальный раствор в литре содержит один грамм-эквивалент растворенного вещества, двухнормальный два грамм-эквивалента и т. д.

Между концентрацией растворов и их удельными весами существует определенная зависимость.

Количественная концентрация растворов

Количественно концентрацию растворов можно выражать различным образом. В химической практике наиболее употребительны три способа выражения концентраций в процентах растворенного вещества (процентная концентрация раствора), числом молей растворенного вещества и моляльным :

Способы выражения концентрации растворов

1. В процентах растворенного вещества по отношению ко всему количеству раствора. Например , 15%-ный раствор поваренной соли — это такой раствор, в 100 г которого содержится 15 г соли и 85 г воды.

2. Числом молей растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора. Растворы с выраженной таким способом концентрацией называются молярными.

Они обозначаются буквой М, впереди которой ставится коэффициент, показывающий «молярность» раствора, т. е. число молей, приходящихся на 1 л раствора. Например , 2М раствор содержит в 1 л 2 моля растворенного вещества, 0,3М раствор содержит в 1 л 0,3 моля и т. д.

Моляльная концентрация раствора

Иногда концентрацию раствора выражают числом молей растворенного вещества, содержащихся в 1000 г растворителя. Такие растворы в отличие от молярных называются моляльными.

Моляльность, моляльная весовая концентрация — это количество растворённого вещества (число моль) в 1000 г растворителя.

Измеряется в молях на кг, также распространено выражение в «моляльности». Так, раствор с концентрацией 0,5 моль/кг называют 0,5-мольным. Рассчитывается по формуле:

где n_B — количество растворённого вещества, моль;

Сходство названий, молярная концентрация и моляльность — величины различные.

Уточнение, 1 л воды = 1 кг воды, и еще, 1 г/мл = 1 кг/л.

Пример получения определенной молярности

Чтобы приготовить раствор определенной молярности, например 0,5М раствор соды Na₂CO₃, поступают следующим образом.

Отвесив 0,5 моля соды, т. е. 53 г (молекулярный вес Na₂CO₃ равен 106), вносят ее в литровую мерную колбу, на шейке которой чертой отмечен объем, точно равный одному литру (рис.). Затем в колбу наливают столько воды, чтобы вся сода растворилась, после чего доливают колбу водой до метки.

Пользование молярными растворами удобно в том отношении, что при одинаковой молярности равные объемы растворов содержат одинаковое число молекул растворенного вещества.

Процентная концентрация растворов

Весовая процентная концентрация показывает, какой процент от общего веса раствора составляет растворенное вещество.

В лабораторной практике часто приходится иметь дело с кристаллогидратами — солями, содержащими кристаллизационную воду, например CuSО₄ ·5H₂O, FeSО₄ · 7H₂О и т. д.

В этом случае следует уметь учитывать кристаллизационную воду.

Процентная концентрация раствора формула:

ω = (m_{раств. в-ва} ·100%)/m _р-ра
где ω – процентная концентрация (%),

m_{раств. в-ва} – масса растворенного вещества в (г),

m_р-ра – масса раствора в (г).

Задачи на процентную концентрацию растворов

Процентная концентрация растворов вопросы ответы

21. Сколько кристаллогидрата Na₂SO₄ · 10H₂O понадобится для приготовления 2 кг 34 раствора Na₂SО₄?

22. Сколько кристаллогидрата железного купороса FeSO4·7H2O потребуется для приготовления 30 кг 0,5% раствора FeSO₄?

23. Сколько кристаллогидрата CaCl₂ · 6H₂O потребуется для приготовления 500 г 10% раствора СаСl₂?

24. Сколько кристаллогидрата ZnSO₄· 7H₂O потребуется для приготовления 400 г 0,1 % раствора ZuSО₄? (См. Ответ)

Определенная процентная концентрация

Иногда приходится приготовлять растворы определенной процентной концентрации, пользуясь для этого другими, более концентрированными растворами.

Особенно часто с этим приходится сталкиваться в лаборатории при получении растворов кислот разной концентрации.

Определенная процентная концентрация задача

Вопросы ответы для определения процентной концентрации

25. Сколько потребуется 80% фосфорной кислоты для приготовления 2 кг 5% раствора?

26. Сколько потребуется 20% щелочи для приготовления 5 кг. 1 % раствора?

27. Сколько потребуется 15% азотной кислоты для приготовления 700 г 5% раствора?

28. Сколько потребуется 40% серной кислоты для приготовления 4 кг 2% раствора?

29. Сколько потребуется 10% соляной кислоты для приготовления 500 г 0,5% раствора? (См. Ответ)

Приготовление растворов кислот

Однако произвести правильный расчет — это для лаборанта еще не все. Нужно уметь не только рассчитать, но и приготовить раствор кислоты.

Но кислоты нельзя взвешивать на весах, их можно только отмерять при помощи мерной посуды. Мерная же посуда предназначена для измерений объема, а не веса.

Поэтому нужно суметь вычислить объем найденного количества раствора. Этого нельзя сделать, не зная удельного веса (плотности) раствора.

Обратимся снова к примеру 3, видно, что 80% серная кислота имеет плотность d = 1,7, а масса раствора Р =25 г. Следовательно, по формуле

Плотность воды практически считаем равной единице. Следовательно, 175 г воды займут объем 175 мл. Таким образом, чтобы приготовить 200 г 10% раствора из 80% серной кислоты, следует взять 175 мл воды и налить в нее 14,7 мл 80% серной кислоты.

Смешивание можно производить в любой химической посуде.

Вопросы ответы для определения растворов кислот

30. Сколько миллилитров 50% серной кислоты следует взять для приготовления 2 кг 10% раствора этой кислоты?

31. Сколько миллилитров 40% серной кислоты следует взять для приготовления 5 л 4% серной кислоты?

32. Сколько миллилитров 34% едкого кали потребуется для приготовления 10 л 10% раствора?

33. Сколько миллилитров 30% соляной кислоты потребуется для приготовления 500 мл 2% соляной кислоты? (См. Ответ)

Пример определения концентрации раствора

Примеры расчетов, которые мы разбирали до сих пор, были посвящены определению веса или объема раствора, а также количества вещества, содержащегося в нем.

Однако бывают случаи, когда нужно определить концентрацию раствора. Рассмотрим простейший случай.

Вопросы ответы для определения концентрации раствора

34 Смешано 25 г соли и 35 г воды. Какова процентная концентрация раствора?

35. Смешано 5 г кислоты и 75 г воды. Какова процентная концентрация раствора? (См. Ответ)

Пример определения разбавленных, выпаренных растворов

Довольно часто приходится разбавлять, упаривать и смешивать растворы, после чего определять их концентрацию.

Вопросы ответы для определения разбавленных, выпаренных растворов

36. К 2 кг 20% раствора прилили 500 г воды. Какой стала концентрация раствора?

37. К 5 а 36% соляной кислоты прилили 1 л воды. Какой стала концентрация раствора?

38. Смешали 40 кг 2% и 10 кг 3% растворов одного и того же вещества. Какой стала концентрация полученного раствора?

39. Смешали 4 л 28% серной кислоты и 500 мл 60% серной кислоты. Какова концентрация полученного раствора?

40. 3 кг 20% раствора едкого натра упарили до 2 кг. Какова концентрация полученного раствора?

41. Сколько воды нужно прибавить к 500 мл 30% раствора (плотность 1,224 г/см 3 ), чтобы получить 5% раствор? (См. Ответ)

Определение соотношение смешанных разных концентраций

Для определения, в каком соотношении следует смешать растворы разных концентраций, чтобы получить раствор искомой концентрации, можно применять так называемое «правило смешивания», или «диагональную
схему»

Вопросы ответы для определения в каком соотношении нужно смешивать вещества

42. Рассчитайте по диагональной схеме, в каком соотношении следует смешать растворы:

а) 20% и 3% для получения 10%;

б) 70% и 17% для получения 25%;

в) 25% и воду для получения 6% (См. Ответ)

Объемная концентрация растворов Молярная концентрация раствора

Молярная концентрация раствора (молярность, мольность) — это количество вещества (число молей) компонента в единице объёма смеси

Молярная концентрация раствора в системе СИ измеряется в моль/м³, однако на практике её гораздо чаще выражают в моль/л или ммоль/л. Также используют выражение «в молярности».

Возможно другое обозначение молярной концентрации, которое принято обозначать М. Так, раствор с концентрацией 0,5 моль/л называют 0,5-молярным, записывают «0,5 M».

Расчет молярной концентрации

Расчет концентрации раствора по определению концентрации вещества производят применительно к 1 литру выбранному раствору. Молярная концентрация раствора показывает сколько грамм-молекул (молей) содержится в 1 литре растворенного вещества.

Измерение молярной концентрации удобна тем, что в равных объемах раствора содержится одинаковое количество молей при условии, что они одинаковой молярностью.

Для этого готовят раствор молярной концентрации в мерных колбах определенного объема. На шейке такой колбы имеется отметка, точно ограничивающая нужный объем, а надпись на колбе указывает, на какой объем рассчитана данная мерная колба.

Например, если в 1л раствора содержится 1 моль вещества, то такой раствор называется одномолярным (1 М), если 2 моля, то двумолярным (2 М), если 0,1 моля, тo раствор децимолярный (0,1 М), если 0,01 моля, то раствор сантимолярный (0,01 М) и т. д. Для приготовления растворов молярной концентрации необходимо знать формулу вещества.

Пример решения задачи

Молярная концентрация очень удобна тем, что в равных объемах растворов с одинаковой молярностью содержится одинаковое количество молекул, так как в грамм-молекуле любого вещества содержится одно и то же число молекул.

Готовят раствор молярной концентрации в мерных колбах определенного объема.

На шейке такой колбы имеется отметка, точно ограничивающая нужный объем, а надпись на колбе указывает, на какой объем рассчитана данная мерная колба.

Вопросы ответы для определения объемная концентрация растворов, молярная концентрация

43. Рассчитайте, какое количество вещества требуется для приготовления следующих растворов:

а) 5 л 0,1 М раствора серной кислоты;

б) 20 мл 2 М раствора соляной кислоты;

в) 500 мл 0,25 М раствора сульфата алюминия;

г) 250 мл 0,5 М раствора хлорида кальция. (См. Ответ)

Пример решения процентных растворов

Растворы кислот молярной концентрации нередко приходится готовить из процентных растворов.

Вопросы ответы для определения процентных растворов

44. Сколько потребуется 50% азотной кислоты для приготовления 500 мл 0,5 М раствора.

45. Какой объем 98% серной кислоты необходим для приготовления 10 л 3 М раствора?

46. Вычислите молярность следующих растворов:

а) 20% серной кислоты;

б) 4% едкого натра;

в) 10% азотной кислоты;

Нормальная концентрация растворов (эквивалент)

Нормальная концентрация растворов выражается количеством грамм-эквивалентов растворенного вещества в 1 л раствора.

Для того чтобы произвести расчет для приготовления раствора нормальной концентрации, нужно знать, что такое эквивалент. Слово «эквивалентный» означает «равноценный».

Эквивалентом называется весовое количество элемента, которое может соединяться с 1 весовой частью водорода или замещать ее в соединениях.

Если в молекуле воды Н₂О содержится два атома водорода, весящих в сумме 2 у. е., и один атом кислорода, весящий 16 у. е., то на 1 у. е. водорода приходится 8 у. е. кислорода, что и будет эквивалентом кислорода.

Если мы возьмем какой-нибудь окисел, например закись железа FeO, то в нем водорода нет, но зато есть кислород, а мы нашли из предыдущего расчета, что 8 у. е. кислорода эквивалентны 1 у. е. водорода.

Следовательно, достаточно найти количество железа, способное соединиться с 8 у. е. кислорода, и это также будет его эквивалентом.

Атомный вес железа 56. В окисле 56 у. е. Fe приходится на 16 у. е. кислорода, а на 8 у. е. кислорода железа придется вдвое меньше.

Можно найти эквивалент и для сложных веществ, например для серной кислоты H₂SО₄.

В серной кислоте на 1 у. е. водорода приходится половина молекулы кислоты (включая, конечно, и водород), так как кислота двухосновная, т. е. эквивалент серной кислоты равен ее молекулярному весу (98 у. е.), деленному на 2, т. е. 49 у. е.

Эквивалент для оснований

Эквивалент для основания можно найти, разделив его молекулярный вес на валентность металла.

Например , эквивалент NaOH равен молекулярному весу (40 у. е.), деленному на 1, т. е. на валентность натрия. Эквивалент NaOH равен 40 у. е.

Эквивалент гидроокиси кальция Са(ОН)₂ равен молекулярному весу (74 у. е.), деленному на валентность кальция, а именно на 2, т. е. 37 у, е.

Для того чтобы найти эквивалент для какой-нибудь соли, нужно молекулярный вес ее разделить на валентность металла и количество его атомов.

Так, молекулярный вес сульфата алюминия Al₂(SO₄)3 равен 342 у. е. Эквивалент его равен: 342 : (3 · 2) = 57 у.е. где 3 — валентность алюминия, а 2 — количество атомов алюминия.

■ 47. Рассчитайте эквиваленты следующих соединений; а) фосфорной кислоты; б) гидроокиси бария; в) сульфата натрия;г) нитрата алюминия. (См. Ответ)

Грамм-эквивалентом называется количество граммов вещества, численно равное эквиваленту.

Если в 1 л раствора содержится 1 грамм-эквивалент (г-экв) растворенного вещества, то раствор является одно-нормальным (1 н.), если 0,1 грамм-эквивалента, то деци-нормальным (0,1 н.), если 0,01 грамм-эквивалента, то сантинормальным (0,01 н.) и т. д.

Для расчета нормальной концентрации растворов также необходимо знать формулу вещества.

Пример решения эквивалент растворенного вещества

Растворы нормальной концентрации, как и молярные, готовят в мерных колбах.
■ 48. Сколько серной кислоты необходимо для приготовления 2 л 0,1 н. раствора?

49. Сколько нужно взять нитрата алюминия, чтобы приготовить 200 мл 0,5 н. раствора? (См. Ответ)

Что такое нормальные растворы

Числом грамм эквивалентов растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора. Такие растворы носят общее название нормальных растворов.

Раствор, содержащий в литре один грамм-эквива лент растворенного вещества, называется одно-нормальным или, просто, нормальным раствором и обозначается буквой «н». Если раствор содержит 0,5 грамм-эквивалента в 1 л, то он называется полунормальным (0,5 н.), если содержит 0,1 грамм-эквивалента,— децинормальным (0,1 н.) и т. д.

Для того чтобы записать такие растворы пользуются формулой:

n_B — количество вещества компонента, моль;

V — общий объём смеси, литров;

z — число эквивалентности.

При приготовлении нормальных растворов сложных веществ — кислот, оснований и солей — следует иметь в виду, что эквивалент кислоты равен не молекулярному весу, деленному на основность, т. е. на число атомов водорода в молекуле кислоты, способных замещаться металлами.

Эквивалент основания равен его молекулярному весу, деленному на валентность соответствующего металла.

Что же касается солей, то для нахождения их эквивалентов молекулярный вес соли делят на число атомов металла в ее молекуле и на валентность этого металла.

Применение нормальных растворов

Нормальные растворы широко применяются в химии при проведении реакций между растворенными веществами.

Пользуясь нормальными растворами, легко заранее рассчитать, в каких объемных отношениях они должны быть смешаны, чтобы растворенные вещества прореагировали без остатка.

Так как весовые количества реагирующих веществ пропорциональны их эквивалентам, то для реакции всегда нужно брать такие объемы растворов, которые содержали бы одинаковое число грамм-эквивалентов растворенных веществ.

При одинаковой нормальности растворов эти объемы, очевидно, будут равны между собой, при различной — обратно пропорциональны нормальностям.

Если объемы затрачиваемых на реакцию растворов обозначить через υ₁ и υ₂ , а их нормальности, т. е. концентрации, выраженные в грамм-эквивалентах на литр, соответственно через С1 и С2, то зависимость между этими величинами выразится пропорцией:

На оснований этой зависимости можно не только вычислять требуемые для проведения реакций объемы растворов, но и обратно, по объемам затраченных на реакцию растворов находить их концентрации, а следовательно, и весовые количества прореагировавших веществ.

Пример определения нормальных растворов

Эквивалент HNO₃ (мол. вес 63) равен 63: 1 = 63

> Са(ОН)₂ (мол. вес 74) > . 74:2 = 37

Примеры получения раствора

Пример 1. Сколько миллилитров 0,3 н. раствора NaCl надо прибавить к 150 мл 0,16 н. раствора AgNO3, чтобы осадить все находящееся в растворе серебро в виде AgCl?

х = (0,16 х 150): 0,3 = 80 мл

Пример 2. Для нейтрализации 40 мл раствора серной кислоты потребовалось прибавить к ним 24 мл 0,2 н. раствора щелочи. Определить, сколько граммов H2SO4 содержалось во взятом объеме раствора.

Обозначив неизвестную нормальность раствора серной кислоты через х, составляем пропорцию:

х = (24 х 0,2) : 40 = 0,12

Так как грамм-эквивалент серной кислоты (мол. вес 98) равняется

то, очевидно, в литре 0,12 н. раствора содержится 49×0,12 = 5,88 г

H₂SO₄. Количество серной кислоты, содержащееся в 40 мл раствора, находим из пропорции:

1000 : 40 = 5,88 :х

x = (40×5,88):1000 =0,2352 г

Растворы нормальной концентрации

Нередко приходится готовить растворы нормальной концентрации из концентрированных растворов процентной концентрации. Это делается так же, как и при приготовлении растворов молярной концентрации, но рассчитывается не грамм-молекулярный, а грамм-эквивалентный вес .

Сколько нужно взять 60% азотной кислот, чтобы приготовить 200 мл 3 н. раствора? 61. Какой объем 20% серной кислоты необходим для приготовления 20 л 0,1 н. раствора?

Нормальная концентрация очень удобна, так как если растворы имеют одинаковую нормальность, то в равных объемах этих растворов содержатся эквивалентные количества растворенных веществ.

Поэтому вещества, содержащиеся в равных объемах таких растворов, реагируют нацело (если, разумеется, вообще могут между собой реагировать).

Например , если взять 1,5 л 0,1 н. раствора едкого натра и 0,1 н. раствор соляной кислоты, то для реакции с едким натром потребуется также 1,5 л раствора соляной кислоты.

Чем выше концентрация раствора, тем меньший его объем требуется для реакции, т. е. между объемами растворов реагирующих веществ и их концентрациями существует обратная зависимость, которую можно выразить формулой:

где V — объем, а С — концентрация раствора.

Исходя из этой формулы, можно определить любую из четырех величин, если известны три остальные.

Вопросы ответы для определения

52. На нейтрализацию 10 мл 0,2 н. раствора кислоты пошло 8 мл раствора едкого кали. Какова нормальность раствора едкого кали?

53. Какой объем 0,1 н. раствора едкого натра будет затрачен на реакцию с 25 мл 0,5 н. раствора хлорида железа (III)?

54. Сколько граммов серной кислоты содержится в 300 мл раствора, если на нейтрализацию 5 мл его израсходовано 8 мл 1 н. раствора едкого натра? (См. Ответ)

Процентное содержание вещества

Подобные расчеты широко применяются в количественном анализе.
Нередко лаборанту нужно знать процентное содержание вещества в растворе той или иной объемной концентрации.

В этом случае необходимо научиться производить перерасчет раствора объемной концентрации на весовую и наоборот.

Пример решения содержание вещества

Вопросы для определения содержания вещества

56. Рассчитайте нормальность следующих растворов:

а) 28% раствора едкого кали;

б) 8% раствора едкого натра;

в) 18% раствора соляной кислоты.

56. Смешано 500 мл 20%, 20 мл 0,2 н. и 300 мл 0,5 М растворов серной кислоты. Рассчитайте нормальность и молярность образовавшегося раствора.

57. Какова молярность 40% раствора едкого натра?

58. Какова нормальность 6% раствора едкого кали?

59. Какова нормальность соляной кислоты, если на нейтрализацию 20 мл ее израсходовано 40 мл 0,2 н. раствора гидроокиси кальция?

60. В каких соотношениях надо смешать 20% и 5% растворы одного и того же вещества, чтобы получился 12% раствор?

61. Какой объем 80% раствора серной Кислоты нужно взять, чтобы приготовить 2 л 2н. раствора этой кислоты? (См. Ответ)

Какой раствор называется насыщенным

Для получения насыщенного раствора к растворителю прибавляют растворяемое вещество в таком количестве, чтобы часть его осталась не растворенной. Насыщенными растворами приходится пользоваться сравнительно редко.

В большинстве случаев употребляют растворы ненасыщенные, т. е. с меньшей концентрацией растворенного вещества, чем в насыщенном растворе.

Не следует смешивать понятия «концентрированный» и «насыщенный». Концентрированный раствор отнюдь не обязательно должен быть насыщен.

Пример получения насыщенного раствора

Например , раствор, содержащий 20 г KNО₃ на 100 г воды, является довольно концентрированным раствором, но если температура его 20°, то он еще далеко не насыщенный.

Для получения насыщенного раствора при этой температуре нужно было бы взять 31,5 г селитры на 100 г воды.

Насыщенный раствор может быть очень разбавленным, если данное вещество плохо растворимо.

В качестве примера можно указать на насыщенный раствор гипса, который при 20° содержит только 0,21 г гипса в 100 г раствора.

Измерение объемов растворов

На измерении объемов растворов, затрачиваемых на реакцию, основан метод количественного определения веществ, получивший название объемного анализа.

Точное измерение объемов растворов производится при помощи бюреток, представляющих собой стеклянные трубки, нижний конец которых сужен и снабжен краном для выпускания жидкости или стеклянным наконечником, присоединенным к бюретке посредством резиновой трубочки с зажимом.

На трубках нанесены деления, отмечающие обычно десятые доли миллилитра. Если требуется сразу отмерить определенный объем жидкости, то пользуются пипетками.

Для объемных определений необходимо, чтобы конец взаимодействия между растворенными веществами обнаруживался каким-либо достаточно резким внешним признаком, например изменением окраски раствора.

С этой целью к исследуемому раствору обычно прибавляют небольшое количество так называемого индикатора — вещества, которое, не влияя на направление процесса, резко изменяет свою окраску в тот момент, когда избыток находящегося в растворе одного вещества заменяется ничтожным избытком другого.

Так, например , при реакции между кислотой и щелочью индикатором может служить раствор лакмуса, изменяющий свою окраску при переходе от кислой среды к щелочной и обратно.

Определение концентрации раствора

Определение концентрации раствора выполняется следующим образом. В небольшой стаканчик при помощи пипетки отмеривают определенный объем исследуемого раствора и прибавляют к нему несколько капель раствора индикатора.

Подставив стаканчик под бюретку, понемногу выпускают из нее в стаканчик второй раствор, концентрация которого точно известна.

Прибавление раствора из бюретки производят до момента изменения окраски индикатора. Затем по делениям на бюретке устанавливают объем выпущенного раствора.

Концентрацию исследуемого раствора рассчитывают на основании соотношения между объемами затраченных на реакцию растворов.

При объемном анализе концентрацию растворов часто выражают числом граммов растворенного вещества, содержащихся в 1 мл раствора. Выраженная таким образом концентрация называется титром раствора. Отсюда и самый метод определения концентрации, описанный выше, называется титрованием.