Урок 22

Практическая работа 5. Способы выражения концентрации растворов. Приготовление растворов определенной концентрации

Цель работы

Усвоить понятия: раствор, концентрация раствора, научиться производить расчеты с использованием понятий: массовая доля вещества, молярная концентрация. Научиться приготавливать растворы с заданной концентрацией.

Пояснения к работе

Растворы

– это однородные (гомогенные) системы, состоящие из двух и более компонентов (составных частей) и продуктов их взаимодействия. Могут существовать растворы твердых, жидких и газообразных веществ в жидких растворителях, а также однородные смеси (растворы) твердых жидких и газообразных веществ.

Растворитель

– это вещество, в котором растворены другие вещества. Если растворитель – вода, говорят о водных растворах. Далее речь пойдет именно о водных растворах. Водные растворы имеют огромное значение в природе и технике. Многие химические реакции протекают в растворах

Важной характеристикой любого раствора является его состав. Содержание растворенного вещества (в определенных единицах) в единице массы или объема раствора называют концентрацией.

Существуют различные способы численного выражения концентрации: массовая доля растворенного вещества, молярная концентрация и др.

Массовая доля растворенного вещества

– это безразмерная физическая величина, равная отношению массы растворенного вещества к общей массе раствора.

ω(X) = m(X)/m_{раствора}

где ω(X) – массовая доля растворенного вещества Х;

m(X) – масса растворенного вещества, [г];

m_{раствора} – общая масса раствора,[г]. m_{раствора} = m_воды + m(X)

Массовую долю растворенного вещества ω (X) обычно выражают в долях единицы или в процентах. Например, массовая доля растворенного вещества – поваренной соли воде равна 0,05 или 5%. Это означает, что в растворе поваренной соли массой 100г. содержится поваренная соль массой 5г. и вода массой 95г.

 

 

Молярная концентрация или молярность

– это величина, равная отношению количества растворенного вещества к объему раствора.

C(X) = v(X)/V_{раствора}

где C(X) – молярная концентрация вещества Х, [моль/л];

v(X) – количество вещества Х, содержащегося в растворе,[моль],

v(X)= m(X)/M(X);

V_{раствора} – объем раствора, [л].

Единицы измерения молярной концентрации – моль/л, кмоль/м³.

 

Для многих расчетов необходимо знать формулу, связывающую массу и объем раствора: плотность раствора ρ; = m_{раствора}/V_{раствора}

Основные расчетные формулы

масса раствора	mраствора = mводы + m(X) mраствора = ρ Vраствора
объем раствора	Vраствора = mраствора / ρ; Vраствора = v(X)/ C(X)
плотность раствора	ρ; = mраствора/Vраствора
масса вещества	m(X) = mраствора - mводы m(X) = v(X) M(X) m(X)= ω(X) mраствора
количество вещества	v(X)= m(X)/M(X) v(X)= C(X) Vраствора
массовая доля вещества	ω(X) = m(X)/mраствора
молярная концентрация вещества	C(X) = v(X)/Vраствора

Приготовление растворов определенной концентрации

Для приготовления раствора с определенной массовой долей рассчитывают необходимые массы вещества и воды. Рассчитанную массу вещества взвешивают на технических весах, воду отмеряют мерным цилиндром.

Для приготовления раствора с определенной молярной концентрацией рассчитывают массу вещества, соответствующую указанному числу молей, взвешивают и помещают в мерную колбу нужного объема. Колбу заполняют дистиллированной водой до метки.

Задание для самопроверки и получения допуска к работе на занятии

При домашней подготовке необходимо:

1. Самостоятельно изучить методические рекомендации к данной практической работе, конспект и литературу по теме.

2. Подготовить ответы на контрольные вопросы.

3. Решить задачи

 

Контрольные вопросы

1. Дайте определение понятию раствор.

2. Что такое массовая доля растворенного вещества? В каких единицах она измеряется?

3. Что такое молярная концентрация? В каких единицах она измеряется?

Задачи

Произведите необходимые вычисления и найдите недостающие величины, обозначенные знаком “?” в строке таблицы, соответствующей вашему варианту

№ вар.	растворен ное вещество	масса вещ-ва     г	масса воды     г	масса раст-вора   г	плот- ность раст-ра   г/мл	объем раст-вора   мл	массовая доля вещ-ва   %	количество вещ-ва   моль	молярная конц-я вещ-ва   моль/л
	KOH	?	?	?	1,40		?	?	11,5
	NaOH	?	38,75	?	1,53	?		?	?
	HBr			?	1,50	?	?	?	?
	HI	?	?	?	1,60		?	?	5,70
	H2SO4	?	8,83	?	?		?	?
	H3PO4		?		1,70	?	?	?	?
	Na2CO3			?	1,19	?	?	?	?
	NaCl	?	?	?	1,15		?	?	1,80
	CaCl2	?	125,5	?	?		?	?	5,03
	Na2SO4		?	?	1,10		?	?	?
	HNO3		?	?	1,42		?	?	?
	NH4Cl	?	?	?	1,06			?	?
	NH4NO3	?		?	1,23	?		?	?
	HCl	?			1,09	?	?	?	?
	KCl			?	1,25	?	?	?	?

 

Решение задач оформить по стандартному образцу