Глава 4. РАСТВОРЫ

Раствором называют однородную смесь, состоящую из двух или более веществ (компонентов), состав которой в определенных пределах может непрерывно изменяться. Как правило, компоненты раствора подразделяют на растворитель и растворенные вещества. Растворителем называют то вещество, которое в чистом виде находится в той же фазе, что и раствор. Так, при растворении в жидкости твердого или газообразного вещества, растворителем считают жидкость. Если же одна жидкость растворяется в другой, то растворителем обычно считается та, которой в растворе больше.

Наряду с давлением и температурой важным параметром состояния раствора является его состав. Количественный состав раствора выражается с помощью концентраций. Под концентрацией понимают относительное содержание компонентов в растворе. Рассмотрим наиболее часто применяемые способы выражения концентрации.

1. Массовая доля (w_i) или массовое содержание (w_i, %) данного компонента, выраженное в процентах, – отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора, выраженное в долях единицы или в процентах:

, %,

где - масса i -го компонента, кг, г; - сумма масс компонентов раствора, кг или г.

2. Объемная доля () или объемное содержание (, %) данного компонента, выраженное в процентах, – отношение объема растворенного вещества к объему раствора, выраженное в долях единицы или в процентах:

, %,

где - объем i -го компонента, , л или мл; - объем компонентов раствора, , л или мл.

3. Молярная концентрация () – количество (число молей) i -го компонента к объему раствора, выраженная в моль/м³, моль/дм³, моль/см³ или моль/л:

,

где – число молей растворенного вещества, моль, V - объем раствора, м³, дм³, см³ или л. В том случае, когда объем раствора выражается в литрах, молярную концентрацию называют молярностью.

4. Молярная концентрация эквивалента вещества (нормальная концентрация) (, С (1 /z В)) – количество (число молей эквивалента) i -го компонента к объему раствора, выраженная в моль/м³, моль/дм³, моль/см³ или моль/л:

,

где – число молей эквивалента растворенного вещества, моль, V - объем раствора, м³, дм³, см³ или л. В том случае, когда объем раствора выражается в литрах, нормальную концентрацию называют нормальностью.

5. Моляльность (С _{m, i}) - количество i -го компонента в молях в 1000 г растворителя, измеряется в моль/1000 г или моль/кг растворителя:

, или ,

где – число молей i -го компонента в молях, m – масса растворителя, г или кг.

6. Молярная доля () или молярное содержание данного компонента, выраженное в процентах - отношение числа молей i -го компонента к общему числу молей компонентов раствора:

, %,

где - число молей i -го компонента, - общее число молей компонентов раствора, .

5. Титр (Т) - число граммов растворенного вещества в 1 см³ (или в 1 мл) раствора, г/ см³ или г/мл:

,

где m – масса вещества в г, V – объем раствора в см³ или мл.

Перейти от одних единиц концентраций к другим можно, составив уравнения связи между ними.

Приведем в качестве примера уравнения связи между единицами концентраций для двухкомпонентного (бинарного) раствора, содержащего в объеме V литров молей растворителя с молярной массой и молей растворенного вещества с молярной массой , и плотностью r.

Связь между молярностью и процентами по массе определяется соотношением:

;

между моляльностью и процентами по массе :

;

между молярной долей и процентами по массе :

;

между титром Т и процентами по массе :

;

между молярностью и моляльностью :

;

между моляльностью и молярной долей :

.

Дата добавления: 2015-08-13