11 класс, Способы выражения концентрации растворов

1. Способы выражения концентрации растворов.

11 класс (углубленный уровень).

2.

Концентрация — это величина, выражающая относительное
содержание растворенного вещества в растворе.
Зачем это нужно?
В химии недостаточно знать, что растворено,
важно знать сколько, от количества вещества
зависят:
▪ Скорость реакции.
▪ Смещение химического равновесия.
▪ Физические свойства раствора (плотность,
температура кипения/замерзания).
▪ Биологическое действие (изотонические
растворы в медицине).

3.

Классификация способов выражения концентрации.
Массовые:
Массовая доля (ω);
Массовая концентрация (ρ или γ).
Объемные:
Объемная доля (φ).
Молярные (химические):
▪ Молярная концентрация (Cм или M);
▪ Молярная концентрация эквивалента
(нормальность, Cн);
▪ Моляльная концентрация (m);
▪ Мольная доля (χ).

4.

Массовая доля (ω)
Определение: Отношение массы растворенного вещества к
общей массе раствора.
Единицы: Безразмерная величина (или %).
Применение: Чаще всего используется в быту и
промышленности (например, 9% уксус, 5% раствор йода).

5.

Молярная концентрация (Cм)
Определение: Количество молей растворенного вещества в 1
литре раствора.
где n — количество вещества (моль), V— объем раствора (л).
Единицы: моль/л (M).
Пример: 1 M раствор NaCl содержит 1 моль NaCl в 1 л раствора.
Важно: Объем берется именно раствора, а не растворителя!

6.

Молярная концентрация эквивалента (Нормальность, Cн)
Определение: Количество молей эквивалентов растворенного
вещества в 1 литре раствора.
Нормальность — «устаревший», но все еще используемый в
аналитической химии способ. Он удобен тем, что растворы с
одинаковой нормальностью реагируют друг с другом в равных
объемах (закон эквивалентов).

7.

Моляльная концентрация (m)
Определение: Количество молей растворенного вещества на 1 кг
(1000 г) растворителя.
Единицы: моль/кг.
Отличие от молярности: Не зависит от температуры (масса не
меняется при нагревании, а объем — меняется).
Применение: Коллигативные свойства растворов (понижение
температуры замерзания, повышение температуры кипения).

8.

Мольная доля (χ) и Объемная доля (φ)
Мольная доля (χ): Отношение количества молей компонента к
суммарному количеству молей всех компонентов.
Сумма мольных долей всех компонентов равна 1.
Объемная доля (φ): Отношение объема компонента к общему
объему смеси (часто для газов).

9.

Задачи:
1. В 75 г воды растворили 5 г хлорида натрия. Рассчитайте
массовую долю соли в полученном растворе.
2. Какую массу сахара и воды необходимо взять для
приготовления 560 г 20%-го раствора сахара?
3. Какой объем воды необходимо добавить к 45 мл 27%-го
раствора пероксида водорода H2O2 (плотность 1,11 г/мл),
чтобы получить раствор с массовой долей пероксида
водорода 3%?

10.

Задачи:
4. В 125 мл раствора содержится 8 г гидроксида натрия.
Определите молярную концентрацию вещества в растворе.
5. Какой объем соляной кислоты с концентрацией 2 моль/л
потребуется для реакции с 50 г карбоната кальция?
6. Дан 10% раствор серной кислоты с плотностью ρ=1,07 г/мл.
Найти молярную концентрацию.